数据结构和算法之概述

Posted 2020-12-30 xuweiweiwoaini

1 什么是数据结构和算法？

1.1 数据结构

• 对内存或磁盘上数据的安排，也就是数据的一种组织形式。基本的数据结构包括数组、链表、栈、队列、树、哈希表、图和堆等。

1.2 算法

• 是对数据结构中的数据进行处理的方式或过程。
• 广义上说，就是解决问题的方法。

 

2 数据结构和算法的关系

• 数据结构是为算法服务的，很多算法都依赖于特定的数据结构，但是不是全部的算法，算法可以和数据结构没有关系。

 

3 学习数据结构和算法的好处

• 正确的选择数据结构和算法，可以使得程序更加健壮，运行效率大大提高，因此，数据结构和算法是每个软件开发人员必备的基本功，也是最重要的基本功之一。

 

4 数组

• 无序和有序数据的操作
• 二分法查找
• 存放对象
• 大O表示法。

 

5 栈

• 线性表
• 栈
• 栈的操作
• 栈的实例
• 后缀表达式

 

6 队列

• 队列
• 队列的实现
• 循环队列
• 双端队列
• 优先级队列

 

7 链表

• 链表
• 单链表
• 双端链表
• 有链表实现栈和队列
• 有序链表
• 双向链表

 

8 递归算法

• 递归
• 阶乘
• 分治算法
• 斐波那契数列
• 汉诺塔问题
• 背包问题
• 归并排序

 

9 排序算法

• 冒泡排序
• 选择排序
• 插入法排序
• 希尔排序
• 快速排序
• 基数排序
• 对象排序

 

10 二叉树

• 二叉树的概念和性质
• 二叉树的实现
• 哈夫曼编码、哈夫曼树、哈夫曼算法
• 使用哈夫曼算法来实现压缩和解压缩的功能

 

11 红黑树

• 红黑树的概念和特征
• 红黑树的规则和修正
• 红黑树的旋转
• 红黑树的实现

 

12 2-3-4树

• 2-3-4树的概念和规则
• 2-34-树的实现
• 2-3-4树和红黑树的关系和转换规则

 

13 B树

• B树的概念和特性
• B树的高度
• B树的实现
• B树的变形

 

14 堆

• 堆的概念和特点
• 堆的实现
• 堆的排序

 

15 哈希表

• 哈希表的概念和优缺点
• Hash函数的构建
• Hash冲突的解决（开放地址法和链地址法）
• Hash化字符串

 

16 图

• 图的概念和基本术语
• 深度和广度搜索
• 最小生成树
• 有向图的拓扑
• 有向图的连通
• Warshall算法
• 带权图的最小生成树（普里姆算法）
• 最短路径问题（迪杰斯特拉算法和佛洛依德算法）