数据结构 | 简要

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Posted by Aiden on March 31, 2018

背景:

数据结构就是研究数据的逻辑结构物理结构以及它们之间相互关系,并对这种结构定义相应的运算,而且确保经过这些运算后所得到的新结构仍然是原来的结构类型。

概念:

名词 说明
数据 所有能被输入到计算机中,且能被计算机处理的符号的集合。是计算机操作的对象的总称。
数据元素 数据(集合)中的一个个体,数据及结构中讨论的基本单位
数据项 数据的不可分割的最小单位。一个数据元素可由若干个数据项组成。
数据类型 在一种程序设计语言中,变量所具有的数据种类。整型、浮点型、字符型等等
集合 结构中的数据元素除了同属于一种类型外,别无其它关系。
线性结构 数据元素之间一对一的关系
树形结构 数据元素之间一对多的关系
图状结构或网状结构 结构中的数据元素之间存在多对多的关系
物理结构/存储结构 数据在计算机中的表示。物理结构是描述数据具体在内存中的存储(如:顺序结构、链式结构、索引结构、哈希结构)等
逻辑结构 数据之间的相互关系。

在数据结构中,从逻辑上可以将其分为线性结构和非线性结构

数据结构的基本操作的设置的最重要的准则是,实现应用程序与存储结构的独立。实现应用程序是逻辑结构,存储的是物理结构。逻辑结构主要是对该结构操作的设定,物理结构是描述数据具体在内存中的存储(如:顺序结构、链式结构、索引结构、希哈结构)等。

顺序存储结构中,线性表的逻辑顺序和物理顺序总是一致的。但在链式存储结构中,线性表的逻辑顺序和物理顺序一般是不同的。

算法五个特性: 有穷性、确定性、可行性、输入、输出

算法设计要求:正确性、可读性、健壮性、高效率与低存储量需求。(好的算法)

算法的描述有伪程序、流程图、N-S结构图等。E-R图是实体联系模型,不是程序的描述方式。

设计算法在执行时间时需要考虑:算法选用的规模、问题的规模

时间复杂度:算法的执行时间与原操作执行次数之和成正比。时间复杂度有小到大:O(1)、O(logn)、O(n)、O(nlogn)、O(n2)、O(n3)。幂次时间复杂度有小到大O(2n)、O(n!)、O(nn)

空间复杂度:若输入数据所占空间只取决于问题本身,和算法无关,则只需要分析除输入和程序之外的辅助变量所占额外空间。