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一.什么是数据结构
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，以及它们之间的关系和操作等相关问题的学科。
程序设计=数据结构+算法
再简单的来说，数据结构就是关系，没错，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。
二.逻辑结构和物理结构
传统上，我们把数据结构分为逻辑结构和物理结构。
逻辑结构: 是指数据对象中数据元素之间的相互关系，也是我们今后最需要关注和讨论的问题。
物理结构: 是指数据的逻辑结构在计算机中的存储形式。
1.逻辑结构
集合结构:集合结构中的数据元素除了同属于一个集合外，它们之间没有其他的关系。
线性结构:线性结构中的数据元素之间是一对一的关系。
树形结构:树形结构中的数据元素之间存在一种一对多的层次关系。
图形结构:图形结构的数据元素是多对多的关系。
2.物理结构
根据物理结构的定义，我们实际上研究的的就是如何把数据元素存储到计算机的存储器中。存储器主要是针对内存而言的，像硬盘、软盘、光盘等外部存储器的数据组织通常用文件结构来描述。
1.顺序存储结构
是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。例如我们编程语言的数组结构就是这样。
2.链式存储结构
当出现一些情况打破存储结构的基本原则时，顺序存储是不科学的，那么就该让链式存储结构露面了。
链式存储结构:是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。很显然，这样说的话链式存储结构的数据元素存储关系并不能反映其逻辑关系，因此需要用一个指针存放数据元素的地址，这样子通过地址就可以找到相关联数据元素的位置。
三.算法
1.那么什么是算法呢?
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多个操作。
2.算法具有五个基本特征:输入、输出、有穷性、确定性和可行性。
1）五个基本特征
1.输入
算法具有零个或多个输入。
尽管对于绝大多数算法来说，输入参数都是必要的。但是有些时候，像打印“I love fishc. com”就不需要啥参数啦。
2.输出
算法至少有一个或多个输出。
算法是一定要输出的，不需要它输出，那你要这个算法来干啥?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。
3.有穷性
指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。一个永远都不会结束的算法，我们还要他来干了啥?
4.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。
算法在一定条件下，只有一条执行路径，相同的输入只能有唯一的输出结果。
算法的每个步骤都应该被精确定义而无歧义。
5.可行性
算法的每一步都必须是可行的，也就是说，每一步都能够通过执行有限次数完成。
2)算法的正确性
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性、能正确反映问题的需求、能够得到问题的正确答案。
大体分为以下四个层次:
1.算法程序没有语法错误
2.算法程序对于合法输入能够产生满足要求的输出
3.算法程序对于非法输入能够产生满足规格的说明
4.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
3）算法的可读性
算法设计另一目的是为了便于阅读、理解和交流。我们写代码的目的，一方面是为了让计算机执行，但还有一个更重要的目的是为了便于他人阅读和自己日后阅读修改。
4）算法的健壮性
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、崩溃或莫名其妙的结果。
