数据结构

• 程序设计 = 数据结构 + 算法
• 数据结构：简而言之，就是数据元素相互之间存在的一种或多种特定关系的集合。可分为：逻辑结构，物理结构。

逻辑结构

• 逻辑结构研究的是：数据对象中数据元素之间的相互关系。
• 包含：集合结构、线性结构、树形结构、图形结构

物理结构

• 物理结构研究的是：如何把数据元素存储到计算机的存储器中。
• 数据元素的存储结构形式有两种：顺序存储和链式存储
• 顺序存储结构：把数据元素存放在地址连续的存储单元里，其数据间的逻辑关系和物理关系是一致的
• 链式存储结构：把数据元素存放在任意的存储单元里，这组存储单元可以是连续的，也可以是不连续的。

算法

• 算法是解决特定问题求解步骤的描述，在计算机中表现为指令的有限序列，并且每条指令表示一个或者多个操作。
• 算法具有五个基本特性：输入、输出、有穷性、确定性和可行性

输入

• 算法具有零个或多个输入

输出

• 算法至少有一个或多个输出
• 算法是一定要输出的。输出的形式可以是打印形式输出，也可以是返回一个值或多个值等

有穷性

• 算法在执行有限的步骤之后，自动结束而不会出现无限循环，并且每一个步骤在可接受的时间内完成

确定性

• 算法的每一个步骤都具有确定的含义，不会出现二义性
• 算法在一定的条件之下，只有一条执行路径，相同的输入只有唯一的输出结果
• 算法的每一个步骤都应该被精确的定义而无歧义

可行性

• 算法的每一步都必须是可行的，即每一步都能通过执行有限次数完成

算法设计的要求

正确性

算法的正确性是指算法至少应该具有输入、输出和加工处理无歧义、能正确反映问题的需求、能够得到问题的正确结果。大体分为以下四个层次：

• 算法程序没有语法错误
• 算法程序对于合法输入能够产生满足要求的输出
• 算法按程序对于非法输入能够产生满足规格的说明
• 算法程序对于故意刁难的测试输入都有满足要求的输出结果

可读性

• 便于阅读、理解和交流

健壮性

• 当输入数据不合法时，算法也能做出相关处理，而不是产生异常、奔溃或者莫名其妙的结果

时间效率高和存储量低

参考资料

小甲鱼- 数据结构和算法