这是一份全面&详细的数据结构算法学习指南

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了这是一份全面&详细的数据结构算法学习指南相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

前言

  • 背景：算法与数据结构作为技术开发者最基本的技术修养，在日常开发出现的频率非常高
  • 本文目的：花尽可能短的时间，快速学习常见的数据结构知识及算法
  • 适用阅读人群：所有技术开发者

本文主要内容：

  1. 常见、常考的数据结构知识
  2. 结合每种数据结构给出常见 & 经典的算法题
  3. 每个知识点 & 考题都会从题目知识考点、多种思路分析到手写代码整个过程进行详细解析

目录

基础知识

1. 数据结构是什么？

  • 储备知识：数据的定义
  • 定义
  • 具体类型
  • 核心内容

1.1 储备知识：数据是什么

1.2 定义

相互之间存在一种或多种关系的数据元素的集合。

1.3 具体类型

数据结构的具备类型包括2种：逻辑结构、物理结构。

1.4 核心学习内容

主要包括：

  • 排序
  • 线性表：数组、链表、栈与队列
  • 树：含特殊的树，如二叉树、红黑树等
  • 串：如字符串
  • 查找
  • 图

在后面的章节中，我会详细介绍上述数据结构。

2. 算法是什么？

  • 定义
  • 特点
  • 算法设计要求
  • 常见算法

2.1 定义

解决特定问题的求解步骤（在计算机中表现为多个指令 = 多个步骤操作）。

2.2 特点

  • 可无输入，但一定有输出
  • 步骤有限
  • 确定性：每个步骤有确定含义、不会出现二义

2.3 算法设计要求

算法的设计需考虑以下性能要求：

  • 可行性：即该算法是否 切实 能解决问题
  • 健壮性：即该算法是否能全面解决问题，即 考虑、容纳所有异常逻辑，如输入是0、为空、长度不符合等
  • 时间效率：即该算法是否能 快速 解决问题，此处采用 指标：时间复杂度 来衡量
  • 空间效率：即运行该算法需耗费多少内存空间，此处采用 指标：空间复杂度 来衡量

时间复杂度、空间复杂度介绍如下：

常用数据结构及其算法应用

每类数据结构都会有对应的算法应用场景，具体如下：

具体说明

在下面的章节中，我会：

  • 详细讲解每个算法的应用场景 & 对应经典算法题：知识考点 - 多种思路分析 - 图解算法 - 手写代码
  • 旨在：手把手带你剖析常见的数据结构 & 对应经典算法题

排序

1. 简介

具体请看文章：算法总结：这是一份全面&详细的排序算法学习指南

2. 算法应用

查找

1. 简介

2. 算法应用

对于不同的查找需求场景，会采用不同的查找类型，最终采用的查找方式（查找算法）也有所不同，具体如下

具体请看文章：Carson带你学数据结构：图文详解 - 动态查找、静态查找、散列查找

线性表

线性表主要包括：数组、链表、栈与队列

1. 数组

1.1 简介

  • 存储线性表的数据元素的方式 = 一段地址连续的存储单元
  • 具备：起始位置、数组长度（最大存储容量） & 线性表长度（当前长度），具体如下：

概念说明
数组长度存放线性表的空间长度（固定不变）
线性表长度存放线性表数据元素的长度（动态变化）
地址存储单元的编号
数组下标第 i 个元素 = 数组下标第 i-1 的位置

具体请看文章：Carson带你学数据结构：线性表-数组

1.2 算法应用

典型应用1：寻找出现特定次数的数字

典型应用2：寻找符合特定条件的数字

典型应用3：不同类型数组的查找

典型应用4：数组内元素的排列组合

2. 链表

2.1 简介

具体请看文章：Carson带你学数据结构：链表

2.2 算法应用

典型应用1：寻找链表特定节点

典型应用2：复制 & 删除链表

典型应用3：翻转、合并 & 打印链表

3. 栈与队列

3.1 简介

具体请看文章：Carson带你学数据结构：图文解析特殊的线性表 - 栈 & 队列

3.2 算法应用

典型应用1：互相转换

典型应用2：求最大、最小值

树

1. 简介

2. 存储结构

包括：双亲表示法、孩子表示法、孩子兄弟表示法，具体介绍如下图

3. 树的类型

具体请看文章：Carson带你学数据结构：手把手教你学习-树

主要应用是二叉树，所以下面主要介绍二叉树算法的应用

4. 算法应用

典型应用1：基础树遍历算法

典型应用2：遍历应用

典型应用3：二叉树结构判断

典型应用4：二叉树查找

典型应用5：二叉树类型变式

串

1. 简介

2. 存储结构介绍

包括：顺序存储结构 & 链式存储结构

具体请看文章：Carson带你学数据结构：这是一份全面 & 详细的”串“讲解指南

3. 算法应用

典型应用1：字符串转换

典型应用2：字符查找

典型应用3：字符串的排列组合

典型应用4：字符串翻转

典型应用5：字符串匹配判断

图

1.1 简介

具体请看文章：Carson带你学数据结构：手把手带你了解 ”图“ 所有知识！(含DFS、BFS）

1.2 算法应用

典型应用1：基础遍历

典型应用2：最小生成树

典型应用3：最短路径

至此，关于常用的数据结构及典型算法解析已经讲解完毕。

总结

本文全面解析了数据结构及其对应常见算法，核心内容都已经记录在Github上：
https://github.com/Carson-Ho/AlgorithmLearning，感谢各位关注点赞。

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以上是关于这是一份全面&详细的数据结构算法学习指南的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

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