数据结构 和 算法 的概念
来源:互联网 发布:死神游戏单机不要网络 编辑:程序博客网 时间:2024/05/16 17:45
数据结构 的一些概念
数据:
程序的操作对象,用于描述客观事物
- 可以输入到计算机
- 可以被计算机程序处理
数据元素:
组成数据的基本单位
数据对象:
性质相同的数据元素的集合
数据项:
一个数据元素由若干数据项组成
如图所示:
数据元素之间不是独立的,存在特定的关系,这些关系即结构。
数据结构 指数据对象中数据元素之间的关系。
数据元素之间的 逻辑结构:
集合结构
数据元素之间没有特别的关系,仅同属相同集合
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
数据元素之间是多对多的关系
如图所示:
数据元素的 物理存储结构:
物理结构:
逻辑结构在计算机中的存储形式。
顺序存储结构:
将数据存储在地址连续的存储单元里。
链式存储结构:
将数据存储在任意的存储单元里,通过保存地址的方式找到相关联的数据元素。
如图所示:
算法的相关概念
数据结构只是静态的描述了数据元素之间的关系。
高效的程序需要在数据结构的基础上设计和选择算法。
算法的定义:
算法是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
算法是独立语言而存在的一种解决问题的方法和思想。
对于算法而言,语言并不重要,重要的是思想。
但是,对于程序开发而言,语言非常重要。
算法的特性:
输入:
算法具有0个或多个输入
输出:
算法至少有1个或多个输出
有穷性:
算法在有限的步骤之后会自动结束而不会无限循环
确定性:
算法中的每一步都有确定的含义,不会出现二义性
可行性:
算法的每一步都是可行的
算法设计的准则:
正确性:
算法对于合法数据必须能够得到满足要求的结果。
算法必须能够处理非法输入,并得到合理的结果。
算法尽量对于边界数据和压力数据都能得到满足要求的结果,但是几乎不能完全达到这点,极端的情况无法满足。
注意:
正确性是算法最需要满足的基本的准则,但是作为计算机程序,不可能无限制的满足这条准则。
可读性:
算法要方便阅读,理解和交流
健壮性:
算法不应该产生莫名其妙的结果
高性价比:
利用最少的时间和资源得到满足要求的结果
注意:
算法可读性是最容易被忽视的,程序是写给人看的,而不是计算机。
小结
算法是为了解决实际问题而设计的
数据结构是算法需要处理的问题载体
数据结构与算法相辅相成
程序 = 数据结构 + 算法
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