Coursera课程数据结构与算法（UCSD）模块1第二周Python答案

本章代码资源包含机械工业出版社出版的《Python数据结构与算法》一书中第二章“面向对象编程”所有示例代码，以及一些从网络搜集整理的代码片段。所有代码均经过测试和注释，力求简洁易懂，特别适合刚入门学习Python和数据结构的读者使用。

数据结构是数据在计算机中的组织和存储方式，涵盖数据的逻辑结构、物理结构以及操作方式。选择合适的数据结构对程序的效率、可读性和可维护性至关重要。数组、链表、栈、队列、树和图是常见的几种数据结构。 算法则是针对特定问题解决方案的步骤，详细描述了数据运算和操作过程。算法的设计和选择直接关系到程序的效率，因此在设计和选择算法时，需关注时间复杂度和空间复杂度等因素。 在实际应用中，数据结构和算法紧密相连，相辅相成。深入理解和应用数据结构，以及学习和研究算法，能够帮助我们更高效地解决实际问题，提升编程水平。

本书使用Python语言阐述数据结构，基于抽象数据类型的思想和Python面向对象机制，介绍了基本数据结构的概念、特性和实现，并探讨相关算法的设计和实现。同时，本书结合研究案例，强化程序设计实践中关注的内容，如安全性问题和正则表达式，并提供了大量编程练习题，着重于数据结构的设计、实现技术和实际应用。

大数据分析中，数据结构与算法的应用至关重要，它们能显著提升分析工作的效率和准确性，为决策制定提供有力支持。具体而言，数据结构与算法可以用于数据分类、聚类、预测和关联规则分析，帮助发现数据之间的模式和关系，挖掘出潜在的数据价值。

数据结构第二章核心概念 线性结构: 元素之间存在一对一的线性关系 顺序表: 元素在内存中顺序存储 链表: 元素存储位置分散，通过指针连接 非线性结构: 元素之间存在一对多或多对多的关系 树: 具有层次关系的数据结构 图: 由节点和边组成的复杂结构 算法复杂度分析: 时间复杂度: 衡量算法执行时间随数据规模增长的趋势 空间复杂度: 衡量算法执行所需内存空间随数据规模增长的趋势

逻辑结构描述数据元素的逻辑关系，如线性、树形、图结构等。存储结构描述数据在计算机中的存储方式。基本操作包括插入、删除、查找等，并分析时间和空间复杂度。 算法设计研究如何将问题步骤形式化为指令，形成算法。算法特性包括输入、输出、有限性、确定性和可行性。 算法分类包括排序、查找、图论、动态规划、贪心、回溯、分支限界等。算法分析通过数学方法评估算法的效率，包括时间和空间复杂度。

数据结构：逻辑结构（如线性、树形、图等），存储结构（如连续存储、动态分配等），基本操作（如插入、删除、查找等）。算法：算法设计，算法特性（输入、输出、有穷性、确定性、可行性），算法分类（排序、查找、图论等），算法分析（时间复杂度、空间复杂度）。学习数据结构与算法有助于理解程序运行机制，并编写高效稳定的软件。

这份笔记整理自青岛大学王卓老师数据结构课程关于链表的课堂内容，供学习参考。

算法与数据结构包括多种逻辑结构和存储结构，如数组、链表、二叉树、堆、B树、图等，以及抽象数据类型集合和队列。每种数据结构定义了插入、删除、查找、更新、遍历等基本操作，分析了它们的时间复杂度和空间复杂度。算法设计涵盖了排序算法（如冒泡排序、快速排序、归并排序）、查找算法（如顺序查找、二分查找、哈希查找）、图论算法（如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。通过数学方法分析算法的效率，学习算法与数据结构有助于理解程序的工作原理并提高软件系统的效率。