数据结构
- 逻辑结构:数据元素间关系的抽象描述,例如线性结构(数组、链表)、树形结构(二叉树、堆、B树)、图结构(有向图、无向图)以及集合和队列等抽象数据类型。
- 存储结构(物理结构):数据在计算机中的具体存储方式,例如数组的连续存储、链表的动态节点分配、树和图的邻接矩阵或邻接表表示等。
- 基本操作:针对每种数据结构定义的操作,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
- 算法设计:将解决问题的步骤形式化为一系列指令,供计算机执行以求解问题。
- 算法特性:包括输入、输出、有穷性、确定性和可行性。有效的算法必须在有限步骤内结束,并对给定输入产生唯一确定的输出。
- 算法分类: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、Prim最小生成树算法)、动态规划、贪心算法、回溯法、分支限界法等。
- 算法分析:通过数学方法分析算法的时间复杂度(运行时间随数据规模增长的速度)和空间复杂度(所需内存大小)来评估其效率。
学习价值
学习算法与数据结构有助于理解程序内部工作原理,并帮助开发人员编写高效、稳定、易于维护的软件系统。