好不容易等到放假啦!星辰又来啦,这个假期在学习数据结构和算法,想和各位小可爱分享一下笔记,星辰是初学者啊,一些不理解或者笔记中有错误的希望大家帮忙指出来呀~
一、什么是数据结构
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等相关问题的学科
程序设计 = 数据结构 + 算法
再简单来说数据结构就是关系,就是数据元素相互之间存在的一种或多种特定关系的集合
二、逻辑结构和物理结构
1、逻辑结构:是指数据对象中数据元素之间的相互关系
* 集合结构:数据元素除了同属于一个集合外,没有其他不三不四的关系
* 线性结构:数据元素之间是一对一的关系
* 树形结构:数据元素之间存在一对多的层次关系
* 图形结构:数据元素是多对多的关系
2、物理结构:是指数据的逻辑结构在计算机中的存储形式
* 如何把数据元素存储到计算机的存储器中
* 存储器主要是针对内存而言的,像硬盘、光盘、U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
- 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
数组结构就是这样的
- 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
三、算法
1、算法是解决特定问题求解步骤的描述,在计算机中表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、算法具有五个基本特征:输入、输出、有穷性、确定性、可行性
* 输入:算法具有零个或多个输入,对于绝大多数算法来说,输入参数都是必要的
* 输出:算法至少有一个或多个输出,算法是一定要输出的
* 有穷性:指算法在执行有限的步骤之后,自动结束而不会无限循环,并且每一个步骤在可接受的时间内完成
* 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
* 可行性:算法的每一步都必须是可行的,每一步都能够通过执行有限次数完成
四、算法设计的要求
1、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
* 大致分为四个层次
- 算法程序没有语法错误
- 算法程序对于合法输入能够产生满足要求的输出
- 算法程序对于非法输入能够产生满足规格的说明
- 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
算法设计的另一目的是为了便于阅读、理解和交流
3、健壮性
当输入的数据不合法时,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
好啦,这次就分享到这,希望小可爱们啊这个假期可以和星辰一起学习呀~~