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
- 抽象数据类型:集合、队列
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:连续存储
- 链表:动态分配节点
- 树和图:邻接矩阵或邻接表
基本操作
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计算机可执行的指令序列。
算法特性
- 输入
- 输出
- 有穷性
- 确定性
- 可行性 一个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的确定输出。
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
算法分析
利用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)以评估其效率。
学习算法与数据结构有助于理解程序内部工作原理,并帮助开发者编写高效、稳定和易于维护的软件系统。