一、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

1. 什么是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是指相互之間存在著一種或多種關(guān)系的數(shù)據(jù)元素的集合和該集合中數(shù)據(jù)元素之間的關(guān)系組成

2. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的分類

  傳統(tǒng)上，我們把數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分為邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)
      
  (1). 邏輯結(jié)構(gòu):是指數(shù)據(jù)對象中數(shù)據(jù)元素之間的相互關(guān)系，也是我們今后最需要關(guān)注和討論的問題。
       1.集合結(jié)構(gòu)
       數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的元素之間除了“同屬一個(gè)集合” 的相互關(guān)系外，別無其他關(guān)系；

集合結(jié)構(gòu).jpg

       2.線性結(jié)構(gòu)
       數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的元素存在一對一的相互關(guān)系；

線性結(jié)構(gòu).jpg

       3.樹形結(jié)構(gòu)
       數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的元素存在一對多的相互關(guān)系；

樹形結(jié)構(gòu).jpg

       4.圖形結(jié)構(gòu)
       數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的元素存在多對多的相互關(guān)系。

圖形結(jié)構(gòu).jpg

 (2). 物理結(jié)構(gòu):指數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)空間的存放形式。
      1.順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)：是把數(shù)據(jù)元素存放在地址連續(xù)的存儲(chǔ)單元里，其數(shù)據(jù)間的邏輯關(guān)系和物理關(guān)系是一致的。

順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu).jpg

      2.鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)：是把數(shù)據(jù)元素存放在任意的存儲(chǔ)單元里，這組存儲(chǔ)單元可以是連續(xù)的，也可以是不連續(xù)的。

鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu).jpg

3. 常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu).jpg

4. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用表現(xiàn)

   1. 對現(xiàn)實(shí)世界數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)
   2. 程序員的工具
   3. 對現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行建模

二、算法

1. 什么是算法

      算法（Algorithm）是指解題方案的準(zhǔn)確而完整的描述，是一系列解決問題的清晰指令，
  算法代表著用系統(tǒng)的方法描述解決問題的策略機(jī)制。

2. 算法的特征

  一個(gè)算法應(yīng)該具有以下五個(gè)重要的特征：
  
  有窮性（Finiteness）
  算法的有窮性是指算法必須能在執(zhí)行有限個(gè)步驟之后終止；
  
  確切性 (Definiteness)
  算法的每一步驟必須有確切的定義；
  
  輸入項(xiàng) (Input)
  一個(gè)算法有0個(gè)或多個(gè)輸入，以刻畫運(yùn)算對象的初始情況，所謂0個(gè)輸入是指算法本身定出了初始條件；
  
  輸出 (Output)
  一個(gè)算法有一個(gè)或多個(gè)輸出，以反映對輸入數(shù)據(jù)加工后的結(jié)果。沒有輸出的算法是毫無意義的；
  
  可行 (Effectiveness)
  算法中執(zhí)行的任何計(jì)算步驟都是可以被分解為基本的可執(zhí)行的操作步，即每個(gè)計(jì)算步都可以在有限時(shí)間內(nèi)完成（也稱之為有效性）。

3. 算法設(shè)計(jì)的要求

  正確性
  算法的正確性是指算法至少應(yīng)該具有輸入、輸出和加工處理無歧義性、能正確反映問題的需求、能夠得到問題的正確答案。
  大體分為以下四個(gè)層次：
  算法程序沒有語法錯(cuò)誤。
  算法程序?qū)τ诤戏ㄝ斎肽軌虍a(chǎn)生滿足要求的輸出。
  算法程序?qū)τ诜欠ㄝ斎肽軌虍a(chǎn)生滿足規(guī)格的說明。
  算法程序?qū)τ诠室獾箅y的測試輸入都有滿足要求的輸出結(jié)果。

  可讀性
  算法設(shè)計(jì)另一目的是為了便于閱讀、理解和交流。
  我么寫代碼的目的，一方面是為了讓計(jì)算機(jī)執(zhí)行，但還有一個(gè)重要的目的是為了便于他人閱讀和自己日后閱讀修改。
     
  健壯性
  當(dāng)輸入數(shù)據(jù)不合法時(shí)，算法也能做出相關(guān)處理，而不是產(chǎn)生異常、崩潰或莫名其妙的結(jié)果。
     
  時(shí)間效率高和存儲(chǔ)量低
  生活中，每個(gè)男人都希望找一個(gè)賢惠的老婆，她們溫柔又體貼，美麗又大方，還會(huì)做著一手的好菜。
  好算法就猶如好老婆，應(yīng)該具備時(shí)間效率高和存儲(chǔ)量低的特點(diǎn)。
  所以在設(shè)計(jì)算法的時(shí)候我們應(yīng)該盡量思考這兩方面的問題！

4. 算法的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

     1. 時(shí)間復(fù)雜度
         就是常用的大O表示法，一般大O表示法是評判算法優(yōu)劣的主要依據(jù)具體的描述可以查閱百度百科
     2. 空間復(fù)雜度
         在當(dāng)前硬件設(shè)備便宜的當(dāng)下，一般都會(huì)犧牲空間復(fù)雜度來換取時(shí)間