数据结构和算法的作用

定义

  • 数据结构:数据结构是对计算机内存,有时候是磁盘中-数据一种安排
  • 数据结构的种类
    • 数组、链表、栈、二叉树、哈希表 etc
  • 算法:算法是对这些数据结构中的数据进行各种各样的处理,如CRUD
  • 数据结构由某个类进行封装,更泛化的讲,任何一个类都可称为数据结构,因为其中包含了数据的安排

掌握这些知识的好处

  • 解决如何用计算机存储现实世界的数据
    • 如,如何用计算机表示一个 仓库货物清单订单记录
    • 简单来讲,可以用 List 存放 这些清单,List也是一种数据结构
    • 进而提炼出在此 数据结构中查找你想要信息即算法的问题
  • 这些结构可以作为程序员日常工作的辅助工具
  • 建模,提供对复杂问题的抽象建模
    • 最重要的数据结构是

数据结构概述

注意:

查找:即针对特定元素进行搜索的过程
删除 有几种操作:
  • 本身的删除操作,如链表前后指针的操作 VS 数组后面所有元素向前移动
  • 删除特定位置对象的区别,如队头、栈顶等等,对其他数据操作则不同
  • 对指定元素的删除,这样就加入了 查找的复杂度
数据结构 优点 缺点
数组 插入块,如果知道下标,存入/取出很快 查找/删除慢,因为查找要一一对比,删除要移动后续所有元素大小固定
有序数组 比无序数组查找快,可以用二分查找 插入比无序数组慢,删除比无序略快,可以用二分先找,但也要一一对比,大小固定
提供后进先出方式的存取,对栈顶元素 取/删 很快 存取 除栈顶外的元素 慢
队列 提供先进先出方式的存取 存取除队头队尾元素外慢
链表 插入快、删除快 查找慢,一一对比
二叉树 查找、插入、删除都快 删除算法复杂
红黑树 查找、插入、删除都快 算法复杂
哈希表 如果关键字已知 则存、取极快,插入快 删除慢,若不知关键字则存取慢,空间利用不均匀
插入、删除快,对最值存取快 其他数据项 存取慢
对现实世界的建模 算法复杂慢

算法

  • insert
  • select 某特定数据项
  • remove 某特定数据项
  • 遍历
  • 排序
  • 递归-

面向对象VS面向过程

  • 即 行为与数据地位的问题
    • 数据与行为并列同等重要;
    • 还是 数据作为辅助单独存在方法里
  • 面向过程:未重视数据,局部变量还可以,但全局变量,所有方法共同使用的数据就无能为力了

面向对象

  • 对象
    • 关键思想:对象是方法和数据的共同存在
    • 与现实世界对象更好的映射
    • 全局变量 public、私有变量 private 的处理
    • 针对单一对象定义数据/行为,还是抽象提升一个层次
    • 除了单一的对象,有可能需要若干个对象同时处理
    • 类是针对一个或多个对象的说明、蓝图
    • 由类可以得到任意个具有相同数据、行为的对象
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