王道计算机408数据结构 笔记1

1.1.0 数据结构在学什么

用程序代码把现实世界的问题信息化

鸡汤，可喝

用计算机高效处理这些信息从而创造价值

 

1.1.1 数据结构的基本概念

 

 学习建议：概念多 建议抓大放小

什么是数据：

什么是数据元素、数据项：

 

 排队顾客：每一波顾客是数据元素，每一波顾客的具体元素是数据项

个人理解：类似于结构体和属性

什么是数据结构、数据对象：

 

 排队顾客：

同一门店前后两拨顾客是两个数据元素，他们之间有先后关系，他们的集合是数据结构

两个门店的排队顾客没有直接关系，但是两者有相同的性质，他们的集合是数据对象

什么是数据类型、抽象数据类型：

数据类型是一个值的集合和定义在此几何上的一组操作的总称，每个类型包含一集合法的数据对象，并规定了这些对象的合法操作。：

1）原子类型：其值不可再分的类型，如bool类型，int类型

2）结构类型：其值可以再次份截为若干成分（分量）的数据类型，如结构体

抽象数据类型（Abstract Data Type，ADT）是抽象数据组织以及与之相关的操作：

抽象数据类型的基本思想是把数据定义为抽象的对象集合，只为它们定义可用的合法操作，并不暴露其内部实现的具体细节，不论是数据的表示细节还是操作的实现细节。当然，要使用一种对象，首先需要能构造这种对象，而后能操作它

（取自https://blog.youkuaiyun.com/Galen_xia/article/details/116278834 有不懂可以去看看大神的文章）

个人感觉：ADT与结构类型的差别是包含了具体的方法，类似于Java里的类

数据结构的三要素：

 

逻辑结构：数据元素之间的逻辑关系是什么

集合：基本不讨论

线性结构：数据元素之间一对一，一前一后，如排队

树形结构：数据元素之间一对多，一前多后

图（网）状结构：数据元素之间多对多

数据的物理结构（存储结构）：如何让用计算机表示数据元素的逻辑关系

顺序存储：在逻辑上相邻的元素存贮在物理位置上也相邻的存贮单元里，元素之间的关系由存贮单元的邻接关系来体现

链式存储：逻辑上相邻的元素在物理存储上可以不相邻，借助元素存储地址的指针来表示元素之间的逻辑关系

索引存储：在存储信息的同时，还建立附加的索引表，索引表中的项称为索引项，索引项的一般形式是（关键字，地址）

散列存储：根据元素的关键字直接计算出该元素的存储地址，又称哈希（hash）存储，较难，后续摸索

 要点：

1、若采用顺序存储，各个元素在物理上必须是连续的；若采用非顺序存储，则各个元素在物理上可以是离散的。

2、数据的存储结构会影响存储空间分配的方便程度

3、数据的存储结构会影响数据运算的速度

数据的运算：施加在数据上的运算包括运算的定义和实现。运算的定义是针对逻辑结构的，指出运算的功能；运算的实现是针对存储结构的，指出运算的具体操作步骤

1.2.1 算法的基本概念

 

 什么是算法？

程序 = 数据结构 + 算法

算法：如何处理这些信息，以解决实际问题

算法的特性：

有穷性：算法必须在又穷步之后结束，且每一步都可以在又穷的时间内完成（算法是又穷的的，程序可以是无穷的）

确定性：算法中的每条指令必须有确切的含义，对于相同的输入有相同的结果

（个人疑问：如果我写一个生成随机数的小程序，这个程序输入一个整数表示要输出几个随机数，相同的输入几乎不可能会有相同的结果，那么这个怎么理解）

可行性：算法中描述的操作可以通过已经实现的基本运算执行有限次来实现

输入输出：一个算法中有零个或多个输入，有一个或多个输出

好算法的特质：

1、正确性：算法能够正确的解决问题

2、可读性：能够让其他人读懂，没有歧义（算法可以用伪代码表示，甚至是文字）

3、健壮性：输入非法数据时，算法能适当的做出反应和处理，而不会产生莫名其妙的输出

4、高效率和低存储量需求：执行速度快，时间复杂度低；不费内存，空间复杂度低（最多研究）