什么是数据结构?
数据结构是一门研究非数值计算的程序设计问题的操作对象,以及他们之间的关系和操作等相关问题的学科。
结构:程序设计=数据结构+算法
数据结构的分类
逻辑结构和物理结构
逻辑结构
是指数据对象中数据元素之间的相互关系,也是我们今后最需要关注的问题。逻辑结构分为以下四种类型:
1、集合结构: 结合结构中的数据元素出了同属于一个集合外,他们之间没有其他不三不四的关系;
2、线性结构: 线性结构中的数据元素之间是一对一的关系;
3、树形结构: 树形结构中的数据元素之间存在一种一对多的层次关系(像一座金字塔);
4、图形结构: 图形结构的数据元素是多对多的关系
物理结构
是指数据的逻辑结构在物理计算机中的存储形式。(研究如何把数据元素存储到计算机的存储器中)
数据元素的存储结构形式: 顺序存储和链式存储
1、顺序存储: 是把数据结构元素存放在地址连续的存储单元里,其数据间的逻辑关系和物理关系是一致的。
2、链式存储: 是把数据元素存放在任意德文存储单元里,这组存储单元可以是连续的,也可以是不连续的。
什么是算法?
算法 是解决特定问题求解步骤的描述,在计算机中表现为指令的有限序列,并且每条指令表示一个或多个操作。
算法的特性
算法具有五个基本特征:输入、输出、有穷性、确定性和可行性。
1、输入: 一个算法具有零个或者多个输出。以刻画运算对象的初始情况,所谓0个输入是指算法本身定出了初始条件。后面一句话翻译过来就是,如果一个算法本身给出了初始条件,那么可以没有输出。
比如,打印一句话:NSLog(@“你最牛逼!”);
2、输出: 算法至少有一个输出。也就是说,算法一定要有输出。输出的形式可以是打印,也可以使返回一个值或者多个值等。也可以是显示某些提示。
3、有穷性: 算法的执行步骤是有限的,算法的执行时间也是有限的。
4、确定性: 算法的每个步骤都有确定的含义,不会出现二义性。
5、可行性: 算法是可用的,也就是能够解决当前问题。
算法设计的要求
1、正确性: 算法的正确性是指算法至少应该具有输入、输出和加工处理无歧义性,能正确反映问题的需求,能够得到问题的正确答案。
大体分为四个层次:
- 算法程序没有语法错误;
- 算法程序对于合法输入能够产生满足要求的输出;
- 算法程序对于非法输入能够产生满足规格的说明;
- 算法程序对于故意刁难的测试输入都有满足要求的输出结果。
2、可读性: 算法设计另一目的是为了便于阅读、理解和交流。
3、健壮性: 当输入不合法的数据时,算法也能做出相应处理,而不是产生异常、崩溃或莫名其妙的结果。
4、时间效率高和存储量低: 时间效率就是指的时间复杂度,存储量就是指的空间复杂度。