数据结构与算法

问题：

1、什么是数据结构？数据结构都有哪些类型？

2、算法的定义？如果评估一个算法的效率呢？

3、数据结构和算法之间有着什么样的关系呢？

Answers：

学习数据结构和算法的前提是首先要理解数据结构和算法的概念，只有理解了它们的概念才能找到好的学习方法，抓住学习的重点。

1、什么是数据结构？

     数据结构就是指一组数据的组织、管理和存储方式。其使用目的是为了高效的访问和修改数据。

     数据结构都有哪些类型？    

1、线性结构，线性结构是最简单的数据结构，包括：数组、链表、栈、队列、散列表

2、树形结构，树形结构是相对复杂的数据机构，表示一种一对多的关联关系，包括：二叉树、二叉堆、Trie 树

3、图形结构，表示一种多对多的关联关系，包括：图

2、什么是算法呢？

     算法就是操作数据的一组方法。包括：递归、排序、二分查找、搜索、哈希算法、贪心算法、分治算法、回溯算法、动态规划、字符串匹配算法等；

      那如果评估一个算法的效率呢？     

      评估算法的执行效率有三个参考点：

      1、时间复杂度，对算法执行时间长短的度量，用O表示，记作T(n)=O(fn)，常见的时间复杂度从低到高的顺序是 O(1) < O(logn) < O(n) < O(nlogn) < O(n^2)

           如何推导时间复杂度呢？

           1.1、如果运行时间是常量级，则用常数1表示

           1.2、只保留时间函数中的最高阶项

           1.3、如果最高阶项存在，则省去最高阶项前面的常数

      2、空间复杂度，对算法在运行过程中临时占用存储空间大小的度量，用O表示，记作，S(n) = O(fn)，常见的空间复杂度按照从低到高的顺序是 O(1) < O(n) < O(n^2)，递归算法的空间复杂度和递归深度成正比

       3、数据的稳定性，在排序过程如果相同数据的前后次序未发生变化，则排序是稳定的，否则排序不不稳定的。在使用排序算法或者选择排序算法时，更希望这个次序不会改变，更加稳定,所以排序算法的稳定性，是一个特别重要的参数衡量指标依据。

3、那数据结构和算法有什么关系呢？

     数据结构和算法是相辅相成的。数据结构是为算法服务的，算法要作用在特定的数据结构之上。

举个例子：

图书管理员一般会将书籍分门别类进行“存储”。按照一定规律编号，就是书籍这种“数据”的存储结构。那我们如何来查找️i一本书呢？有很多种办法，你可以一本一本的找，也可以根据书籍的类别是科学、历史、小说等来定位查找，这些查找方法都是算法，只是查找效率不同而已。