算法和数据结构基础知识

简介: 计算机二级必考的知识,选择题前十题是不管考任何计算机都要学的基础知识,这篇文章写的是公共基础知识的算法和数据结构。算法、数据结构的知识。


算法基本特征 :

算法:是指解题方案的准确而完整的描述。(算法不等于程序)

算法应该具有以下的特性:

       可行性:在设计一个算法时,必须考虑他的可行性。

       确定性:算法中的每个步骤必须是明确定义的,不允许模棱两可。

       有穷性:算法必须在有限的时间内做完,必须在执行有限个步骤之后终止

       足够的情报:是指算法有一定的输入数据和必须要有输出结果

算法的基本要素:

对数据对象的运算和操作:
算术运算、逻辑运算、关系运算、数据传输

算法的控制结构:
算法中各操作之间的执行顺序;

描述算法的工具通常有传输流程图、N-S结构化流程图、算法描述语言等;

一个算法一般可以用顺序、选择(分支)、循环(重复)三种基本结构组合而成;

时间和空间复杂度:

       算法的时间复杂度: 是指执行算法所需要计算工作量,可以用算法所执行的基本运算次数度量。((时间复杂度)计算工作量是指算法执行的基本运算次数)

       算法的空间复杂度:是指执行算法所需要的内存空间。包括算法程序、输入的初始数据以及算法执行过程中需要的额外空间。(算法的空间复杂度是指算法在执行过程中需要的存储空间)

       算法的时间复杂度和算法的空间复杂度是相互独立的。

(算法的时间复杂度和空间复杂度就像人的年龄和性别,虽然都是人的属性,但却没有相对的联系,不能说这个人岁数大就是女性,不能说这个人岁数小就是男性。)

数据结构

数据:需要处理的数据元素的集合,一般来说,这些数据元素,具有某个共同特征。

数据元素是数据的基本单位,即数据集合中的个体。

有时一个数据元素可由若干数据项(Data ltem)组成。数据项是数据的最小单位。

(数据元素是数据的基本单位,数据项是数据的最小单位)

结构:所谓“结构”,是集合中各个数据元素之间存在的某种关系(或联系)

数据结构:是指相互有关联的数据元素的集合。

数据结构的分类:

逻辑结构:

线性结构:线性表,栈,队列
非线性结构:数,图
存储结构:

顺序存储
链式存储
运算:

插入,删除,查找,排序

数据结构的逻辑结构:指反应数据元素之间的逻辑关系(即前后事件关系)的数据结构。

线性结构与非线性结构:

       线性结构(线性表):

有且只有一个根节点,它无前件
每一个节点最多有一个前件,也最多有一个后件。
例:春→ 夏→ 秋→ 冬  (春是夏的前件,秋是夏的后件,他们都最多有一个前件,也最多有一个后件)能用一条线把所有的数据元素串起来的

       非线性结构:

不满足以上连个条件的数据结构称为非线性结构,非线性结构主要是指树形结构和网状结构。

数据结构的存储结构:

又称为数据的物理结构,是数据的逻辑结构在计算机存储空间中的存放方式

存储结构分为:

       顺序存储结构:这种存放方式主要用于线性的数据结构,它把逻辑上相邻的数据元素存储在物理上相邻的存储单元里

       链式存储结构:每一个结点至少包含一个指针域   ,用指针的指向来提现数据元素之间在逻辑上的联系。

       一种逻辑结构可以有多种存储结构、不同的存储结构其数据处理的效率不同。

考过的知识点:

1.数据的存储结构是数据的逻辑结构在计算机中的表示。

2.程序执行的效率与数据的存储结构密切相关。

3.数据处理的最小单位是数据项。

4.数据处理的基本单位是数据元素。

5.数据结构作为计算机的一门学科,主要研究数据的逻辑结构、对各种数据结构进行运算,以及数据的存储结构。

相关文章
|
1月前
|
存储 人工智能 算法
数据结构与算法细节篇之最短路径问题:Dijkstra和Floyd算法详细描述,java语言实现。
这篇文章详细介绍了Dijkstra和Floyd算法,这两种算法分别用于解决单源和多源最短路径问题,并且提供了Java语言的实现代码。
69 3
数据结构与算法细节篇之最短路径问题:Dijkstra和Floyd算法详细描述,java语言实现。
|
1月前
|
机器学习/深度学习 存储 缓存
数据结构与算法学习十:排序算法介绍、时间频度、时间复杂度、常用时间复杂度介绍
文章主要介绍了排序算法的分类、时间复杂度的概念和计算方法,以及常见的时间复杂度级别,并简单提及了空间复杂度。
24 1
数据结构与算法学习十:排序算法介绍、时间频度、时间复杂度、常用时间复杂度介绍
|
30天前
|
存储 算法 Java
Set接口及其主要实现类(如HashSet、TreeSet)如何通过特定数据结构和算法确保元素唯一性
Java Set因其“无重复”特性在集合框架中独树一帜。本文解析了Set接口及其主要实现类(如HashSet、TreeSet)如何通过特定数据结构和算法确保元素唯一性,并提供了最佳实践建议,包括选择合适的Set实现类和正确实现自定义对象的hashCode()与equals()方法。
32 4
|
1月前
|
搜索推荐 算法
数据结构与算法学习十四:常用排序算法总结和对比
关于常用排序算法的总结和对比,包括稳定性、内排序、外排序、时间复杂度和空间复杂度等术语的解释。
19 0
数据结构与算法学习十四:常用排序算法总结和对比
|
1月前
|
存储 缓存 分布式计算
数据结构与算法学习一:学习前的准备,数据结构的分类,数据结构与算法的关系,实际编程中遇到的问题,几个经典算法问题
这篇文章是关于数据结构与算法的学习指南,涵盖了数据结构的分类、数据结构与算法的关系、实际编程中遇到的问题以及几个经典的算法面试题。
29 0
数据结构与算法学习一:学习前的准备,数据结构的分类,数据结构与算法的关系,实际编程中遇到的问题,几个经典算法问题
|
1月前
|
机器学习/深度学习 搜索推荐 算法
探索数据结构:初入算法之经典排序算法
探索数据结构:初入算法之经典排序算法
|
1月前
|
算法 Java 索引
数据结构与算法学习十五:常用查找算法介绍,线性排序、二分查找(折半查找)算法、差值查找算法、斐波那契(黄金分割法)查找算法
四种常用的查找算法:顺序查找、二分查找(折半查找)、插值查找和斐波那契查找,并提供了Java语言的实现代码和测试结果。
19 0
|
14天前
|
C语言
【数据结构】栈和队列(c语言实现)(附源码)
本文介绍了栈和队列两种数据结构。栈是一种只能在一端进行插入和删除操作的线性表,遵循“先进后出”原则;队列则在一端插入、另一端删除,遵循“先进先出”原则。文章详细讲解了栈和队列的结构定义、方法声明及实现,并提供了完整的代码示例。栈和队列在实际应用中非常广泛,如二叉树的层序遍历和快速排序的非递归实现等。
90 9
|
5天前
|
存储 算法
非递归实现后序遍历时,如何避免栈溢出?
后序遍历的递归实现和非递归实现各有优缺点,在实际应用中需要根据具体的问题需求、二叉树的特点以及性能和空间的限制等因素来选择合适的实现方式。
15 1
|
8天前
|
存储 算法 Java
数据结构的栈
栈作为一种简单而高效的数据结构,在计算机科学和软件开发中有着广泛的应用。通过合理地使用栈,可以有效地解决许多与数据存储和操作相关的问题。