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数据结构和算法概述

2024/10/5 21:25:16 来源:https://blog.csdn.net/zhoupenghui168/article/details/141633997  浏览:    关键词:数据结构和算法概述

1.整体图

2. 数据结构和算法概述

2.1什么是数据结构?

官方解释:
数据结构是一门研究非数值计算的程序设计问题中的操作对象,以及他们之间的关系和操作等相关问题的学科。
大白话:
数据结构就是把数据元素按照一定的关系组织起来的集合,用来组织和存储数据

 2.2 数据结构分类

传统上,可以把数据结构分为逻辑结构物理结构两大类。

2.2.1逻辑结构分类

逻辑结构分类:
逻辑结构是从具体问题中抽象出来的模型,是抽象意义上的结构,按照对象中数据元素之间的相互关系分类。

  • a.集合结构:集合结构中数据元素除了属于同一个集合外,他们之间没有任何其他的关系。

  • b.线性结构:线性结构中的数据元素之间存在一对一的关系

  •  c.树形结构:树形结构中的数据元素之间存在一对多的层次关系

  • d.图形结构:图形结构的数据元素是多对多的关系

     2.2.2物理结构分类

逻辑结构在计算机中真正的表示方式(又称为映像)称为物理结构,也可以叫做存储结构。常见的物理结构有顺序存储结构、链式存储结构

  • 顺序存储结构:把数据元素放到地址连续的存储单元里面,其数据间的逻辑关系和物理关系是一致的 ,比如常用的数组就是顺序存储结构。 

 

顺序存储结构存在一定的弊端,就像生活中排时也会有人插队也可能有人有特殊情况突然离开,这时候整个结构都处于变化中,此时就需要链式存储结构

  • 链式存储结构:是把数据元素存放在任意的存储单元里面,这组存储单元可以是连续的也可以是不连续的。此时,数据元素之间并不能反映元素间的逻辑关系,因此在链式存储结构中引进
    了一个指针存放数据元素的地址,这样通过地址就可以找到相关联数据元素的位置 

 2.3.算法

官方解释:

        算法是指解题方案的准确而完整的描述,是一系列解决问题的清晰指令,算法代表着用系统的方法解决问题的策略机制。也就是说,能够对一定规范的输入,在有限时间内获得所要求的输出。
大白话:
        根据一定的条件,对一些数据进行计算,得到需要的结果。

总体上,一个优秀的算法追求以下两个目标
1.花最少的时间完成需求;
2.占用最少的内存空间完成需求; 

3.算法分析

研究算法的最终目的就是如何花更少的时间,如何占用更少的内存去完成相同的需求,那么怎么计算该算法所花费的时间和空间占用情况呢,这里就要对算法时间耗费和算法空间耗费的情况和描述进行分析。有关算法时间耗费分析,称之为算法的时间复杂度分析,有关算法的空间耗费分析,称之为算法的空间复杂度分析。

这里可参考:算法复杂度讲解

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