数据结构与算法概述

数据结构 关注数据元素之间的关系(逻辑结构)以及数据在计算机中的存储方式(存储结构)。 常见的逻辑结构包括线性结构(数组、链表)、树形结构(二叉树、堆)、图结构以及集合和队列等。存储结构则涉及数组的连续存储、链表的动态分配节点等。每种数据结构都定义了一系列基本操作,例如插入、删除、查找、更新、遍历等,并分析其时间复杂度和空间复杂度。

算法 将解决问题的步骤形式化为计算机可执行的指令序列。有效的算法必须满足输入、输出、有穷性、确定性和可行性等特性。算法分类包括排序算法(冒泡排序、快速排序、归并排序)、查找算法(顺序查找、二分查找、哈希查找)、图论算法(Dijkstra最短路径算法、Floyd-Warshall算法)、动态规划、贪心算法、回溯法、分支限界法等。算法分析通过数学方法评估算法的时间复杂度和空间复杂度,以衡量其效率。

学习数据结构与算法能够帮助开发人员理解程序的内部工作机制,并编写出高效、稳定和易于维护的软件系统。