数据结构与算法 - 概述



什么是数据结构?

数据结构是以一种系统的方式组织数据,以便有效地使用它。以下术语是数据结构的基础术语。

  • 接口 - 每个数据结构都有一个接口。接口表示数据结构支持的操作集。接口仅提供支持的操作列表、它们可以接受的参数类型以及这些操作的返回类型。

  • 实现 - 实现提供了数据结构的内部表示。实现还提供了数据结构操作中使用的算法的定义。

数据结构的类型

以下是我们将在本教程中学习的不同类型的数据结构

什么是算法?

算法是一个逐步的过程,它定义了一组指令,这些指令以特定的顺序执行以获得所需的输出。算法通常独立于底层语言创建,即算法可以在多种编程语言中实现。

算法的类型

以下是我们将在本教程中学习的不同类型的算法

数据结构的特性

  • 正确性 - 数据结构的实现应正确地实现其接口。

  • 时间复杂度 - 数据结构操作的运行时间或执行时间应尽可能短。

  • 空间复杂度 - 数据结构操作的内存使用应尽可能少。

执行时间案例

通常使用三种情况以相对的方式比较各种数据结构的执行时间。

  • 最坏情况 - 这是特定数据结构操作可能花费的最长时间。如果操作的最坏情况时间为 ƒ(n),则此操作不会花费超过 ƒ(n) 时间,其中 ƒ(n) 表示 n 的函数。

  • 平均情况 - 这种情况描述了数据结构操作的平均执行时间。如果一个操作执行需要 ƒ(n) 时间,那么 m 个操作将需要 mƒ(n) 时间。

  • 最佳情况 - 这种情况描述了数据结构操作的尽可能短的执行时间。如果操作执行需要 ƒ(n) 时间,则实际操作可能需要时间作为随机数,该随机数最大为 ƒ(n)。

基本DSA术语

  • 数据 - 数据是值或值的集合。

  • 数据项 - 数据项是指单个值的单位。

  • 分组项 - 分为子项的数据项称为分组项。

  • 基本项 - 不能再分的的数据项称为基本项。

  • 属性和实体 - 实体是指包含某些属性或特性的东西,这些属性或特性可以分配值。

  • 实体集 - 具有相似属性的实体形成一个实体集。

  • 字段 - 字段是表示实体属性的单个基本信息单元。

  • 记录 - 记录是给定实体的字段值的集合。

  • 文件 - 文件是给定实体集中实体的记录的集合。

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