数据结构和算法绪论

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。

程序设计 = 数据结构 + 算法

简单来说，数据结构就是关系。是数据元素相互之间存在的一种或多种特定关系的集合。

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。（比如：火车站排队买票）

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。（比如：银行叫号办理业务）

所以，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。（比如：叫号）

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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。

算法的特性：

1、输入
算法具有零个或多个输入。

2、输出
算法至少有一个或多个输出。

3、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。

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。

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算法设计的要求：

1、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。

2、可读性

算法设计另一目的是为了便于阅读，理解和交流。

3、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。

4、时间效率高和存储量低