數據結構基本概念

數據結構基本概念:
(1)數據結構的研究對象
數據結構是一門討論“描述現實世界實體的數學模型(非數值計算)及其上的操作在計算機中如何表示和實現”的科學。數據結構的內容包括三個“層次”的五個“要素”。

層次\要素 數據表示 數據處理
抽象 邏輯結構 基本運算
實現 存儲結構 算法
評價 不同數據結構的比較計算法的分析

(2)基本概念與術語
簡單的說,數據就是計算機操作的對象的總稱。數據元素是數據的基本單位,他是數據中的一個個體。數據對象是具有相同性質的元素的集合,是數據的一個子集。
數據結構是指互相之間存在一種或多種的特性相同的數據元素的集合。有三要素:D,S,P
數據的邏輯結構是對數據元素之間的邏輯關係的描述,有集合結,線性結構,樹形結構和圖形結構。
數據存儲結構是邏輯結構在計算機中的表現和實現,有順序存數,鏈式存儲,索引存儲,希哈存儲。
(3)數據類型與抽象數據類型
數據類型是一個值的集合和定義在此集合上得一組操作的總稱。
抽象數據類型是指一個數學模型以及在此數學模型上的一組操作。抽象數據類型和數據類型實質上是一個概念,只是抽象數據類型的範圍更廣,可以在自己定義自己的數據類型。
(4)算法與算法分析
算法是對待定問題求解的步驟的一種描述,是指令的有限序列。一個算法必須滿足五特性:有窮性,可行性,確定性,有輸入,有輸出。
算法與程序是不同的概念,程序不一定滿足有窮性,程序中的指令必須是機器可執行的,一個算法若用程序設計語言描述,則它就是一個程序。
“好的算法”必須要考慮一下目標:正確性,可讀性,健壯性,高效性與低存儲性。
衡量算法的效率通常有兩種方法:
1、事後統計法(容易掩蓋算法本身的優劣)
2、事前分析估算法(重點考慮策略和規模)
算法的漸進時間複雜度記爲:T(n)=O(f(n))
空間複雜度:S(n)=O(g(n)),若所需額外空間相對輸入數據量是個常數,則稱此算法爲原地工作。

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