这谈的数据结构和算法2好基友[数据结构和算法]

在本文中，小乌龟的数据结构和算法的教学视频学习笔记

第一章：谈谈数据结构和算法这2个好基友

一、聊聊数据结构

1、为什么学数据结构？编程能力有质的飞越，不再停留在调用现成的API，做一个上档次的程序猿。

2、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，以及他们之间的关系和操作等相关问题的学科。

思考：好吧，简单来说程序设计 =数据结构
+ 算法，数据结构就是关系，就是数据元素之间存在的一种或多种特定关系的集合。

3、数据结构分为逻辑结构和物理结构，前者指数据对象中数据元素之间的相互关系，否则指逻辑结构在计算机中的存储形式

思考：数据结构 =逻辑结构
+物理结构

4、逻辑结构有四种例如以下所看到的：

集合结构：除了同属一个集合外，没有其它不论什么关系



线性结构：数据元素之间是一对一的关系



树形结构：数据元素之间是一对多的关系



图形结构：数据元素之间是多对多的关系



思考：假设从人的交合方面说明4大逻辑结构，集合
= 2个陌生人，线性结构 = 1对夫妻，树形结构 = 一男多女3p4p5p，图形结构
= 聚众淫乱

5、物理结构是指怎样将数据元素存储到计算机的存储器中，此处的存储器主要针对内存而言，像硬盘、光盘能外部存储器的数据组织通经常使用文件结构来描写叙述。

思考：假设说逻辑结构是关系，那么物理结构就是关系在内存的存储关系

6、数据元素的存储结构形式有两种：

顺序存储：指数据元素存放在地址联系的存储单元里。其数据间逻辑关系和物理关系是一致的，比方数组



链式存储：面对时常变化的元素。比顺序存储灵活多了。就是把数据元素存放在随意的存储单元里。这组存储单元能够是连续的。也能够是不连续的。所以说链式存储结构的数据元素存储关系并不能反应其逻辑关系，因此须要用一个指针存放数据元素的地址，这样子通过地址就能够找到关联数据元素的位置。比方：银行叫号机



思考：存储结构 = 顺序存储
+链式存储。前者就是排排坐，后者多了指针指向元素地址，就能够找到下一个元素在哪里。就是叫号系统

二、聊聊算法

1、不明确数据结构和算法的关系？，见下图



2、算法是什么？算法宅计算机中表现为指令的有限序列，而且每一条指令表示一个或者多个操作。一个问题能够由多个算法解决，一个算法也不可能具有通解全部的问题。

思考1：算法就是你泡妞的技巧和方式。对不同的妞儿要有不同的喜好，可以有多个追求的方式，一种追求方式不可能对通吃全部的妞儿，不同的追求方式就有区别。有的追的快，有的追得慢。学会针对不同的妞儿採取适合的泡妞技巧才可以高速的泡到妞

思考2：虽然算法不唯一。可是我们要学习掌握好一些号的算法，对我们解决这个问题非常有帮助。

3、算法的5个基本特征：输入、输出、有穷性、确定性和可行性

输入：有0个或者多个输入
输出：有1个或者多个输出（假设没有反馈要他干嘛？）
有穷性：有限的步骤后。有限的时间
确定性：没有二义性（爱or不爱）
可行性：每一步能够实现的

4、算法的要求：正确性、可读性、健壮性、时间效率高、存储量低

5、算法的正确性：算法的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、可以得到问题的正确答案。

大体分为下面四个层次：

算法程序没有语法错误
算法程序对于合法输入可以产生满足要求的输出
算法程序对于非法输入可以产生满足规格的说明
算法程序对于有益刁难的測试输入都有要求的输出结果

思考：对于非法输入和有益刁难的測试都有输出满足规格结果非常重要

6、算法的可读性：算法设计的还有一个目的就是为了便于阅读、理解和交流。我们写代码的目的除了让计算机运行，还有就是为了便于他人阅读和改动

思考：代码的可读性要强

7、算法的健壮性：当输入数据不合法时。算法也可以做出相关的处理。而不是产生异常、崩溃或者莫名其妙的结果。

思考：健壮性，简而言之就是不会由于别人乱输入就把你的程序搞崩溃了

8、算法高效率的时间和内存容量较低：在非常高的效率运行，较少使用的变量。使用较少的内存资源