数据结构与算法 笔记

• 前言：因为先学习了C语言，所以一直以为数据结构就是C语言的一部分，后边才发现，数据结构的一小部分才是被C语言所用；所以我又重新学了数据结构，特写这篇笔记以防忘掉。
• 起源：起源于《计算机程序设计与艺术》中的《基本算法》；在计算机兴起后，软件、硬件在不断的发展，程序朝着如何简单如何简便的发展趋势去，但是一开始的时候，人们是先用算法写程序，等到发现数据越来越大、越来越多的时候，人们就想着能不能把数据归下类什么的，把数据处理给简化了，后边慢慢的就有了数据结构。

一.简介

• 早期被理解为数值计算根据
• 现在的定义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。

1. 数据

• 定义：描述客观事物的的符号，是计算机中可以操作的对象，是能被计算机识别，并输入给计算机处理的符号的集合
• 包过int char 等，还包括视频、声音、图像、字符等非数值数据

• 基本概念：

                                           

1. 数据元素（组成数据的，有一定意义的基本单位，在计算机中常作为整体处理）
2. 数据项（若干个数据项组成一个数据元素）

                         

     3. 数据对象（定义：性质相同的数据元素的集合，数据的子集）

                 

    4. 数据结构=数据元素+数据关系

2.逻辑结构和物理结构

• 逻辑结构：集合结构、线性结构、树形结构、图形结构

• 物理结构（存储结构）：顺序存储、链式存储

                 

二.常见的数据结构

• 栈（Stack）：栈是一种特殊的线性表，它只能在一个表的一个固定端进行数据结点的插入和删除操作。
• 队列（Queue）：队列和栈类似，也是一种特殊的线性表。和栈不同的是，队列只允许在表的一端进行插入操作，而在另一端进行删除操作。
• 数组（Array）：数组是一种聚合数据类型，它是将具有相同类型的若干变量有序地组织在一起的集合。
• 链表（Linked List）：链表是一种数据元素按照链式存储结构进行存储的数据结构，这种存储结构具有在物理上存在非连续的特点。
• 树（Tree）：树是典型的非线性结构，它是包括，2 个结点的有穷集合 K。
• 图（Graph）：图是另一种非线性数据结构。在图结构中，数据结点一般称为顶点，而边是顶点的有序偶对。
• 堆（Heap）：堆是一种特殊的树形数据结构，一般讨论的堆都是二叉堆。

三.常用操作

• 检索：检索就是在数据结构里查找满足一定条件的节点。一般是给定一个某字段的值，找具有该字段值的节点。
• 插入：往数据结构中增加新的节点。
• 删除：把指定的结点从数据结构中去掉。
• 更新：改变指定节点的一个或多个字段的值。
• 排序：把节点按某种指定的顺序重新排列。例如递增或递减。

四.链表

五.队列和栈

六.树

七.图

八.KMP算法