数据结构与算法-序
- 数据结构和算法这门计算机必修课厉来在哪个学校，都是无比乏味和催人入睡的。
- 但是，我会以生活中的场景来讲述这门课程。
1. 什么是数据结构呢？
- 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相关问题的学科。
- 程序设计=数据结构+算法
- 数据结构就是数据元素相互之间存在的一种或多种特定的关系的集合。
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：是指数据逻辑结构在计算机中的存储形式。
1.1. 逻辑结构
1.1.1. 集合结构
集合结构中的数据元素除了同属于一个集合外，它们之间没有任何关系。
1.1.2. 线性结构
线性结构中数据元素之间是一对一的关系。
1.1.3. 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。
1.1.4. 图形结构
图形结构的数据元素是多对多的关系。
1.2. 物理结构
- 根据物理结构的定义，我们实际上研究的就是如何把数据元素存储到计算机的存储器中。
- 存储器重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。
- 数据元素的存储结构形式有两种；顺序存储和链式存储。
1.2.1. 顺序存储结构
是把数据元素存储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。
1.2.2. 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。
2. 什么是算法呢？
- 算法是解决特定问题求解步骤的描述，在计算机中变现为指令的有限序列，并且每条指令表示一个或多个操作。
2.1. 怎么样的解决问题方案才称为算法？
算法必须具备五个重要条件：
- 有穷性：算法的指令或者步骤的执行次数和时间都是有限的。没有无限循环，且不返回答案的情况。
- 确切性：算法的指令或步骤都有明确的定义。
- 输入：有相应的输入条件来刻画运算对象的初始情况。
- 输出：一个算应有明确的结果输出，经过有限次的反复一定能到达结束条件等方法证明。
- 可行性：算法的执行步骤必须是可行的。
2.2. 算法的性能评价
算法的效率作为判断算法优劣的标准。
一个算法的优劣往往通过算法复杂度来衡量，算法复杂度包括时间复杂度和空间复杂度两个方面。其作用：时间复杂度是指执行算法所需要的计算工作量；而空间复杂度是指执行这个算法所需要的内存空间。（算法的复杂性体现在运行该算法时的计算机所需资源的多少上，计算机资源最重要的是时间和空间（即寄存器）资源，因此复杂度分为时间和空间复杂度）。
