算法与数据结构涵盖了多种逻辑结构如线性结构(如数组、链表)、树形结构(如二叉树、堆、B树)、图结构(有向图、无向图等)以及抽象数据类型如集合和队列等。存储结构描述了数据在计算机中的具体存储方式,例如数组的连续存储、链表的动态分配节点、树和图的邻接矩阵或邻接表表示。基本操作包括插入、删除、查找、更新、遍历等,分析了这些操作的时间复杂度和空间复杂度。算法设计探讨了如何将解决问题的步骤形式化为一系列指令,分类包括排序算法(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。算法分析通过数学方法评估其时间复杂度和空间复杂度,学习算法与数据结构不仅帮助理解程序内部工作原理,还有助于编写高效、稳定和易于维护的软件系统。