1、数据结构与算法基础

数据结构与算法基础

1. 引言

计算机以非凡的速度和准确性存储和处理数据。因此，数据存储的效率和能够快速访问至关重要。同时，数据处理应该在尽可能短的时间内完成，但不能牺牲准确性。

数据结构涉及数据如何在内存中组织和存储，当程序处理它时。需要注意的是，存储在磁盘上作为持久存储（如关系表）一部分的数据在这里不被称为数据结构。算法是一系列按步骤执行的指令，用于处理数据以达到特定目的。因此，算法以逻辑方式利用各种数据结构来解决特定的计算问题。

在这篇文章中，我们将使用Python编程语言来讲解计算机科学的这两个基本概念。本文旨在为计算机科学毕业生以及愿意使用Python编程语言以简单易懂的步骤学习数据结构和算法编程的软件专业人士设计。

2. 计算机数据处理的背景

现代计算机的强大能力不仅体现在硬件上，更体现在软件上。数据结构和算法是软件设计的核心，它们直接影响程序的性能和效率。在数据处理中，高效的存储和快速的访问是关键。计算机需要在短时间内处理大量数据，同时保证结果的准确性。

为了实现这一点，计算机科学家和程序员必须掌握如何有效地管理和处理数据。数据结构和算法是实现这一目标的基础工具。通过合理选择和设计数据结构，可以显著提高程序的运行效率。而通过优化算法，可以在处理大规模数据时减少计算时间和资源消耗。

3. 数据结构的定义

数据结构是指数据在计算机