程序 = 数据结构 + 算法
基本概念和术语
数据:是描述客观事物的符号,是计算机中可以操作的对象,是能被计算机识别,并输入给计算机处理的符号集合。不仅包括整型、实型等数值类型,还包括字符以及声音、图像、视频等非数值类型。
数据元素:是组成数据的、有一定意义的基本单位,在计算机中通常作为整体处理,也被称为记录。
数据项:一个数据元素可以由若干个数据项组成。数据项是数据不可分割的最小单位。虽然数据项是数据的最小单位,但真正讨论问题时,数据元素才是数据结构中建立数据模型的着眼点。
数据对象:是性质相同的数据元素的集合,是数据的子集。在不产生混淆的的情况下,我们都将数据对象简称为数据。
数据结构:是相互之间存在的一种或多种特定关系的数据元素的集合。
按照不同的视点,将数据结构分为逻辑结构和物理结构。
逻辑结构:是指数据对象中数据元素之间的相互关系。逻辑结构分为以下四种:
集合结构:集合结构中的数据元素除了同属于一个集合外,它们之间没有其他关系。
线性结构:线性结构中的数据元素之间是一对一的关系(个人感觉就是链表那种关系)。
树形结构:树形结构中的数据元素之间存在一种一对多的层次关系。
图形结构:图形结构的数据元素是多对多的关系。
物理结构:是指数据的逻辑结构在计算机中的存储形式。
顺序存储:是把数据元素存放在地址连续的存储单元里,其数据间的逻辑关系和物理关系一般是一致的。(例如数组)
链式存储结构:是把数据元素存放在任意的存储单元里,这组存储单元可以是连续的,也可以是不连续的。(例如链表)
算法
算法的五个基本特性:输入、输出、有穷性、确定性和可行性。
输入输出:算法具有零个或多个输入,至少有一个或多个输出。
有穷性:指算法在执行有限的步骤之后,自动结束而不会出现无限循环,并且每一个步骤在可接受的时间内完成。
确定性:算法的每一步骤都具有确定的含义,不会出现二义性。
可行性:算法的每一步都必须是可行的,即每一步都能够通过执行有限次数完成。
算法设计的要求:
正确性: 算法程序没有语法错误。
算法程序对于合法输入数据能够产生满足要求的输出结果。
算法程序对于非法的输入数据能够得出满足规格说明的结果。
算法程序对于精心选择的、甚至刁难的测试数据都有满足要求的输出结果。
可读性:算法设立的另一个目的就是为了便于阅读、理解和交流。
健壮性:输入不合法时,算法应作出相应处理,而不是产生异常的结果。
时间效率高和存储量低。