第一章：数据结构与算法概述

  本文参考内容是Java数据结构与算法第二版（已经比较老的内容），以及数据结构第三版内容。如果观看者有更好的资料请联系Qq:1101165230，我将及时更新。

  表1.1 数据结构的特征

数据结构	优点	缺点
数组（顺序存储）线性	插入快，如果知道下标，可以非常快地存取	查找慢，删除慢，大小固定
有序数组	比无序的数组查找快	删除和插入慢，大小固定
栈	提供后进先出方式的存取	存取其他项很慢
队列	提供先进先出方式的存取	存取其他项很慢
链表	插入快、删除快	查找慢
二叉树	查找、删除（如果树保持平衡）、插入快	删除算法复杂
红-黑树	查找、插入、删除都快（树总是平衡的）	算法复杂
2-3-4树	查找、插入、删除都快（树总是平衡的。类似的树对磁盘存储有用）	算法复杂
哈希表（散列存储）	如果关键字已知存取极快。插入快	删除慢，如果不知道关键字则存取很慢，对存储空间使用不充分
堆	插入、删除快，对最大的数据项存取很快	对其他数据项存取慢
图	对现实世界建模	有些算法慢且复杂

   数据结构分为：存储结构、逻辑结构。也可以分为（线性结构和非线性结构）

   分类一：线性结构与非线性结构（逻辑结构）

线性结构

   1. 有一个唯一的开始节点（第一个节点）；
   2. 有一个唯一的结束节点（最后一个节点）；
   3. 除结尾元素外，其他元素都一个后继节点；
   4. 除开始元素外，其他元素都有一个前驱节点；

非线性结构

  树（二叉树）、图（网）；
  一个节点元素可能有多个前驱或多个后继节点；
  分类二：集合结构、线性结构、网状结构、图形结构
  线性：一对一结构
  网状：一对多
  集合： 唯一的、无序的、确定的
  图形：多对多

  存储结构：常见的存储结构有：顺序存储、链式存储、散列存储、索引存储

  算法概述

  • 许多将要讨论到的算法直接适用于某些特殊的数据结构。对于大多数数据结构来说，都需要知道如何

1.    插入一条新的数据项。
2.    寻找某一特定的数据项。
3.    删除某一特定的数据项。
      还需要知道如何迭代地访问某一数据结构中的各数据项，以便进行显示或其他操作（排序），还有就是递归，递归在某些算法中非常重要。
   表1.2 Java中的基础数据类型

名称	大小（以位计）	取值范围
boolean	1	true或false
byte	8	-128~+127
char	16	‘000’~‘’
short	16	-32768~+32767
int	32	-2147483648~+2147483647
long	64	-9223372036854775808~+9223372036854775807
float	32	约10的-38次方~10的+38；7位有效数字
double	64	约10的-308次方~10的+308;15位有效数字

注意：而我们常用的String不是基础数据类型。

要点

  • 数据结构是指数据在计算机内存空间中或磁盘中的组织形式。
  • 正确选择数据结构会使程序的效率大大提高。
  • 数据结构的例子有数组、栈和链表。
  • 算法是完成特定任务的过程。
  • 在Java 中，算法经常通过类的方法实现。
  • 一些数据结构的用途是作为程序员的工具:它们帮助执行算法。
  • 其他数据结构可以模拟现实世界中的情况，例如城市之间的电话线网。
  • 数据库是指由许多类似的记录组成的数据存储的集合。
  • 一条记录经常表示现实世界中的一个事物，例如一名雇员或一个汽车零件。
  • 一条记录被分成字段。每个字段都存储了由这个记录所描述事物的一条特性。
  • 一个关键字是一条记录中的一个字段，通过它可以对数据执行许多操作。例如，人事记录可以通过 LastName 字段进行排序。