数据结构入门

Posted 2021-03-14 sheenagh

　　

　　数据结构，主要就是学习“如何存储具有复杂关系的数据更有助于后期对数据的再利用”。

　　数据结构大致包含以下几种存储结构：线性表（可细分为顺序表、链表、栈和队列）、树结构（普通树，二叉树，线索二叉树等）和

图存储结构。

1、线性表

　　线性表结构存储的数据往往是可以依次排列的，具备“一对一”关系的数据就可以使用线性表来存储。线性表并不是一种具体的存储结构，它包含顺序存储结构和链式存储结构，是顺序表和链表的统称。

1.1 顺序表

　　类似于数组。顺序表结构的底层实现借助的就是数组。但是数据结构是研究数据存储方式的一门学科，它囊括的都是各种存储结构，而数组只是各种编程语言中的基本数据类型，并不属于数据结构的范畴。

　　使用顺序表（底层实现靠数组）时，需要提前申请一定大小的存储空间，这块存储空间的物理地址是连续的。

1.2 链表

　　使用链表存储数据时，是随用随申请，因此数据的存储位置是相互分离的，换句话说，数据的存储位置是随机的。为了给各个数据块建立“依次排列”的关系，链表给各数据块增设一个指针，每个数据块的指针都指向下一个数据块（最后一个数据块的指针指向 NULL）。

1.3 栈和队列

　　栈和队列隶属于线性表，是特殊的线性表，因为它们对线性表中元素的进出做了明确的要求。栈中的元素只能从线性表的一端进出（另一端封死），且要遵循“先入后出”的原则，即先进栈的元素后出栈。
　　队列中的元素只能从线性表的一端进，从另一端出，且要遵循“先入先出”的特点，即先进队列的元素也要先出队列。

2、树存储结构

　　树存储结构适合存储具有“一对多”关系的数据。

3、图存储结构

　　图存储结构适合存储具有“多对多”关系的数据。

4、算法时间复杂度和空间复杂度

　　算法，即解决问题的方法。同一个问题，使用不同的算法，虽然得到的结果相同，但是耗费的时间和资源是不同的。算法是解决某个问题的想法、思路；而程序是在心中有算法的前提下编写出来的可以运行的代码。

4.1 好算法的标准

　　对于一个算法，必须能够解决对应的问题（称为准确性）。其次，通过这个算法编写的程序要求在任何情况下不能崩溃（称为健壮性）。如果准确性和健壮性都满足，接下来，就要考虑最重要的一点：通过算法编写的程序的运行效率。
　　运行效率体现在两方面：算法的运行时间。（称为“时间复杂度”）；运行算法所需的内存空间大小。（称为“空间复杂度”）。

　　好算法的标准就是：在符合算法本身的要求的基础上，使用算法编写的程序运行的时间短，运行过程中占用的内存空间少，就可以称这个算法是“好算法”。

　　时间复杂度的计算参考：https://www.cnblogs.com/Sheenagh/p/12217310.html