数据结构拾遗---序

数据结构拾遗

一 序

常感喟大二的日子，初学数据结构的时候，曾有个念头萦绕于心：既然成熟的数据结构，便都如此（诸如线性表、树等），已经定型，为何不送入工具词典，就当工具一般需要时查一查如何写，却还要单独开一门课？
时光流逝，大四了，几经回首，刹那间觉得往日的错误的会意，故准备小加整理，送我天下朋友，认真体会数据结构的精要，为此行业，为你我之事业尽力耳。

数据结构为何重要？
为什么不把它送工具词典？为什么，众多网友谈起，都一致认为它是计算机专业与非专业的一个很好的分水岭？学习它，当报何种态度？乃至成什么状态？

若干年前，流行一个公式：
程序=算法+数据结构
我想大家都是熟悉的。这是一个基本的视角，来看待我们的程序。程序是我们计算机专业人员面对现实问题给出的一个模型，一种解决方案。在这个模型中，数据结构是基本因素之一。
这不是偶然的。数据结构，研究的是数据的存储与组织形式，计算机即使为巧妇，也绝对离不开它要处理的数据。数据组织，将深刻的影响你的解题思路，这是上述公式的意义。
如果你看一看现在的大学计算机专业的教学计划，你就会发现这个公式的烙印，还是相当明显的。记得去年还与人争论，大学应该以什么语言为教学语言，结果我是c++的卫道者，现在看来，一门计算机语言，目的不在于让你学结构化程序设计而自卑，也不在于让你学面向对象程序设计而自傲，目的只有一个：让你在与计算机交流的过程，体会计算机解决问题的方式！
当你意识到这一点，以后的路，其实你就可以慢慢的自己走了。
这“以后的路”，比较关键的两点就是算法与数据结构了。数据结构，是让你体会计算机解决问题的方式之途中又一关键站，深化理解计算机解决问题的方式与其中的艺术性，是我们学习这门课程的根本目的。可惜，当年身在庐山中啊。
以此态度，学习数据结构，学习数据组织对问题的解决之深刻影响，为你我之责任。

举例说明。
例1， 排序问题。大家都知道，基于关键码直接比较的排序算法中，平均效率比较好的一个是快速排序。然而对于下面的数据，存储若干String的数组，要求对所有的String进行排序，应该如何做？




在此基础上排序，问题在于移动String，会对排序的效率有很大影响；估计时，除了N，还得考虑String的平均长度M，读者可以做一做这项工作。
但是，我们可以考虑改变数据的组织形式，采用更有效的数据结构，比如对本问题，如果要建 立在已给的数据结构上，我们可以加入一个数组索引，形成如下数据结构：



仅对作为访问String之根据的指针进行排序，String的移动问题不是给解决了吗？

例2， 排序二叉树的不平衡问题与Trie结构。
显然大家知道，排序二叉树的深度，与建立它的序列中的序有很大关系。比如你拿序列
2，7，24，33，36，47，125，324
来建立一个排序二叉树，它的深度竟成了序列的长度。毫无疑问这是个问题。
为何如此，如何解决？数据结构课程告诉我们，原因是排序二叉树是一种基于对象空间分解而组织的数据结构，关键码范围的分解由对象来驱动的。解决方案之一，就是另一种数据结构，避免对象空间分解，改为基于关键码空间分解，则为Trie结构。由后者组织的数据形式，就可以一定程度上避免上述问题。

你现在是否有认同感？
当然，认识、理解计算机解决问题的方式，绝没有就此停止。后面的路还很长。但学习数据结构，就要抱着这样的态度，认识到它的根本性，以及灵活性，去深入的学习，深入的思考。这是一个应有的状态。

网友happycock 曾经深入的讨论过数据结构（大家可以参看他的专栏），自然我也就没有必要详细的去重复。所以我的简短的总结，便叫“数据结构拾遗”，与大家讨论一些普通教材所忽略的，或我认为需要强调的观点，并尽力使它们有趣、有用。
但因个人时间问题，前后或许会有延迟，还请见谅。同样的原因，我不再以程序实现为主，而是尽量的多使用图示说明。当然，也不那么成体系的。
总而言之，我们都承担一份自己的责任，共同进步。由此，或许我有很多考虑不周的地方，间或错误的观点，请大家不要吝啬，指出以免误人。先行谢过。

是为序。