数据结构与算法
数据结构与算法
通过学习我发现计算机学科是一门综合性较强的专业基础课，是软件开发的技术基础。学习数据结构与算法，可以引导我们学会分析问题，弄清数据结构的特性，以使选择适当的逻辑结构、存储结构以及相对应的算法解决问题。
- 算法+数据结构=程序。
- 数据结构的家庭成员：线性结构、树结构、图结构
3、算法是解决问题的方法，是程序设计的精髓，程序设计的实质就是构造解决问题的算法。算法的设计取决于数据的逻辑结构，算法的实现取决于数据的物理结构。算法是特定问题求解步骤的一种描述，它是指令的有限序列。
（1）一个算法具有五个重要特性：有穷性、确定性、可行性、输入性、输出性。
（2）算法设计的要求：正确性、可读性、健壮性、效率与低存储量需求
（3）算法的分析：算法效率的度量、算法的时间复杂度(算法能呈现的时间复杂度还有：对数阶O(log2n),指数阶O(2n)等。)、算法的时间复杂度(量度 S(n)=O(f (n)))
4、线性表的定义：由n（n或=）个相同类型数据元素（节点）a1,a2,.......组成的有限序列。（a1,a2,...an）.其中：n:数据元素的个数，也称表的长度。我们常常玩的扑克牌，其数据元素-牌，是由牌点、花色两项组成的，是复合数据类型，这种类型的线性表称为复合线性表。线性表的特征：
(1)、在非空的线性表，有且仅有一个开始节点a1,它没有直接前趋，而且仅有一个直接后继a2;
(2)、有且仅有一个终端节点an，它没有直接后续，而仅有一个直接前趋an-1;
(3)、其余的内部节点a1（2=i=n-1）都有且仅有一个直接前趋ai-1和一个直接后继ai+1
线性表的基本运算：
<1>、求表长 ——求线性表中元素的个数
<2>、遍历——从左到右（从右到左）扫描（或读取）表中的各个元素
<3>、按编号查找——找出表中第i个元素
<4>、按特征查找——按某个特定值查找线性表
<5>、插入——在第i个位置上（即原第i个元素前）插入一新元素
<6>、删除——删除原表中的第i个元素
<7>、排序——按元素某特征值的递增（或递减）排序，重排表中各元素
（4）线性表的第一个元素没有直接前驱，最后一个元素没有直接后继。
（5）链表元素的地址可以是不连续的
5、堆栈的特点是”后进先出“。它后面来，反而它能最先走，所以我们说它是“蛮不讲理的堆栈“
（1）栈的存储结构有两种：顺序栈——采用顺序结构存储、链栈——采用链式结构存储
顺序栈的存储结构
#define MaxSize堆栈可能达到的最大长度
Typedef struct
{
Element Type elem[MaxSize];
Int top; /堆顶位置/
}
出栈
Pubilc object pop() throws Exception{
If(top=-1){
Throw new Exception(“堆栈已空！”)
}
Object obj=stack[top];
Top --;
Return obj;
}
栈满和栈空的条件是什么？
栈满：top = Maxsize -1
栈空：top=-1
6、队列的特点是“先进先出”这就符合我们乖乖排队的思想。
（1）队列的存储结构：<1>顺序队列——采用顺序结构存储 <2>链式结构——采用链式
对头指针进：front = (front + 1)%MaxSize
队尾指针进：rear = (rear + 1)%MaxSize
队空：front = rear
队满：rear= MaxSize – 1
（2）循环队列为满的条件是：front=(rear + 1)%Maxsize
（3）队列是只有一端可以操作的线性结构
7、串是字符串的简称。在数据结构中，串是一种在数据元素的组成上具有一定约束条件的线性表，即要求组成线性表的所有数据元素都是字符，所以说串是一个有穷的字符序列。
定义：串是由零个或多个字符组成的有限序列，记作s=”s0s1…sn-1”(n≥0)，其中s是串名，字符个数n称作串的长度，双撇号括起来的字符序列”s0s1…sn-1”是串的值。每个字符可以是字母、数字或任何其它的符号。零个字符的串（即：””）称为空串，空串不包含任何字符。值得注意的是：
（1）长度为1的空格串" "不等同于空串""；
（2）值为单个字符的字符串不等同于单个字符，如"a"与′a′；
（3）串值不包含双撇号，双撇号是串的定界符。
串的基本运算：（1）Assign(s,t)，将t的值赋给s。
（2）Assign(s4,s3)或Assign(s4,"student")后，s4＝"student"。
（3）Length(s)，求s的长度。
（4）Length(s1)＝14，Length(s3)＝7。
（5）Equal(s,t)，判断s与t是否相等。
（6）Equal(s2,s3)＝false，Equal("student",s3)＝true。
（7）Concat(s,t)，将t连接到s的末尾。如：Concat(s3, " number")= "student number"。
（8）Substr(s,i,len)，求子串。如：Substr(s1,7,7)= “student”，Substr(s1,10,0)= “”， Substr(s1,0,14)= "I am a student"。
（9）Insert(s,i,t)，在s的第i个位置之前插入串t。 Insert(s3,0,"good_")后，s3＝"good_student"。
（10）Delete(s,i,len)，删除子串。ss＝“good_student”，Delete (ss,0,5)后，ss＝"student"。
（11）Replace(s,u,v)，子串替换，即将s中的子串u替换为串v。 Replace(s1,s3,s2)后，s1=“I am a teacher”，Replace(s1,“worker”,s2)后s1的值不变。 若ss＝“abcbcbc”，则：Replace(ss,“cbc”,“x”)后，ss＝"abxbc"，Replace(ss,"cb","z")后，ss＝"abzzc"。
（12）index(s,t)，子串定位，即求子串t在主串s中的位置。 index(s1,s3)=7，index(s1,s2)=－1，index(s1, "I")=0。