大白话讲数据结构和算法__01 绪论

前言

数据结构和算法这门计算机必修课历来无论在哪个学校,都是无比乏味和催人入睡的。

但是数据结构对于程序员来说是特别重要的。

数据结构和算法这是一门不太容易学好的课程,因为这门课程比较搞脑子。
虽然这门课程不太好学,但如果你想让自己的编程能力有质的飞跃,不再停留于调用现成的东西而是追求更完美的实现,那么这是你的必修课!
如果你的目的是为了考计算机、软件方面的研究生,那么这门必考课现在就值得你开始准备。因为很多时候,考研玩的不是智商,其实就是一个人投入的时间而已。

因为考研,我重新开始复习数据结构,这里我会对考研考的知识点与有用的知识点做一个总结,那些没用的知识点我就

全部丢弃,这里的话我会溶解进去我对数据结构的一些理解。

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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,以及它们之间的关系和操作等相关问题的学科。

好吧,上面是百度的说法。

我的话会告诉你数据结构事实上就是:


程序设计 = 数据结构 + 算法


再简单的来说数据结构就是关系,没错,就是数据元素相互之间存在的一种或多种特定关系的集合。

重点来了

传统上,我们把数据结构分为逻辑结构和物理结构。
逻辑结构:是指数据对象中数据元素之间的相互关系,也是我们今后最需要关注和讨论的问题。
物理结构:是指数据的逻辑结构在计算机中的存储形式。
简单的说,逻辑结构就是理论上数据之间联系或者说是关系,

物理结构是数据之间联系或者说是关系怎么在硬件上存储

关于逻辑结构

逻辑结构如上图有四大类型

其中

集合结构

集合结构:集合结构中的数据元素除了同属于个集合外,它们之间设有其他不三不四的关系。

例如:他们都是牛,牛群是集合,元素是牛,没用牧牛犬或者羊啊老虎蛤蟆这些东西,他们就是一个同类的集体

线性结构

线性结构:线性结枃中的数据元素之间是一对一的关系。

例如:像上图,线性结构中的元素就行这几颗星星,他们连成一条线,非常标准

树形结构

树形结构:树形结构中的数据元素之问存在一种一对多的层次关条

例如族谱,就像一颗倒立的树。

图形结构

图形结构;图形结构的数据元素是多对多的关系。

图形结构是最麻烦,大家可以把它理解成为一个网络,在一个平面上很多个节点之间的连线。

物理结构

说完逻辑结构,我们再来说说数据的物理结构。
根据物理结构的定义,我们实际上研究的的就是如何把数据元素存储到计算机的存储器中。

存储器主要是针对内存而言的,像硬盘、软盘、光盘等外部存储器的数据组织通常用文件结构来描述。

数据元素的存储结构形式有两种:顺序存储和链式存储。

顺序存储

顺序存储结构:是把数据元素存放在地址连续的存储单元里,其数据间的逻辑关系和物理关系是一致的。

例如我们编程语言的数组结构就是这样,按着顺序进行数据存储

链式存储结构

链式存储结构:是把数据元素存放在任意的存储单元里,这组存储单元可以是连续的,也可以是不连续的。
很显然,这样说的话链式存储结构的数据元素存储关系并不能反映其逻辑关系,因此需要用一个指针存放数据元素的地址,这样子通过地址就可以找到相关联数据元素的位置。

 

从顺序存储结构我们想到了日常生活中我们的排队,但现实生活中,我们发觉也并不完全如此。

例如有人排着排着她内急,她要被迫离开队伍去上洗手间,还有人不遵守基本基本道德规范他插队,这些情况会大破存储存储结构的基本原则。

面对这样时常要变化的结构,顺序存储是不科学的,那么就该让链式存储结构露面了。

现在如银行、医院等地方,都设置了排队系统。也就是每个人去了,先领一个号,等着叫号,叫到你的时候就可以看病。
而在等待的时候,你爱在哪在哪,可以坐着、站着或者四处看看美眉,只要你及时回来就行。
这些情况下,你关注的是前一个号有没有被叫到,叫到了,下一个就该轮到你了。
链式存储结构就是这样的原理,相比起顺序存储结构就灵活多了。


链式存储结构需要多一个空间用于存放指针,指针指的是下一个数据的地址

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