山东省建设招标信息网站,展示型网站开发,艺术字转换器花体字,php 关闭网站一、数据结构和算法概述
1.1什么是数据结构#xff1f;
官方解释#xff1a; 数据结构是一门研究非数值计算的程序设计问题中的操作对象#xff0c;以及他们之间的关系和操作等相关问题的学科。 大白话#xff1a; 数据结构就是把数据元素按照一定的关系组织起来的集合
官方解释 数据结构是一门研究非数值计算的程序设计问题中的操作对象以及他们之间的关系和操作等相关问题的学科。 大白话 数据结构就是把数据元素按照一定的关系组织起来的集合用来组织和存储数据
1.2数据结构分类 传统上我们可以把数据结构分为逻辑结构和物理结构两大类。 逻辑结构分类 逻辑结构是从具体问题中抽象出来的模型是抽象意义上的结构按照对象中数据元素之间的相互关系分类也是 我们后面课题中需要关注和讨论的问题。a.集合结构集合结构中数据元素除了属于同一个集合外他们之间没有任何其他的关系。 b.线性结构线性结构中的数据元素之间存在一对一的关系 c.树形结构树形结构中的数据元素之间存在一对多的层次关系 d.图形结构图形结构的数据元素是多对多的关系
物理结构分类
逻辑结构在计算机中真正的表示方式又称为映像称为物理结构也可以叫做存储结构。常见的物理结构有顺序存储结构、链式存储结构。顺序存储结构 把数据元素放到地址连续的存储单元里面其数据间的逻辑关系和物理关系是一致的 比如我们常用的数组就是顺序存储结构。 顺序存储结构存在一定的弊端就像生活中排时也会有人插队也可能有人有特殊情况突然离开这时候整个结构都处于变化中此时就需要链式存储结构。链式存储结构 是把数据元素存放在任意的存储单元里面这组存储单元可以是连续的也可以是不连续的。此时数据元素之间并 不能反映元素间的逻辑关系因此在链式存储结构中引进了一个指针存放数据元素的地址这样通过地址就可以找到相关联数据元素的位置 什么是算法
官方解释 算法是指解题方案的准确而完整的描述是一系列解决问题的清晰指令算法代表着用系统的方法解决问题的策略 机制。也就是说能够对一定规范的输入在有限时间内获得所要求的输出。 大白话根据一定的条件对一些数据进行计算得到需要的结果。
算法初体验 在生活中我们如果遇到某个问题常常解决方案不是唯一的。 例如从西安到北京如何去会有不同的解决方案我们可以坐飞机可以坐火车可以坐汽车甚至可以步行不同的解决方案带来的时间成本和金钱成本是不一样的比如坐飞机用的时间最少但是费用最高步行费用最低但时间最长。 再例如在北京二环内买一套四合院如何付款也会有不同的解决方案可以一次性现金付清也可以通过银行做按揭。这两种解决方案带来的成本也不一样一次性付清虽然当时出的钱多压力大但是没有利息按揭虽然当时出的钱少压力比较小但是会有利息而且30年的总利息几乎是贷款额度的一倍需要多付钱。在程序中我们也可以用不同的算法解决相同的问题而不同的算法的成本也是不相同的。
总体上一个优秀的算法追求以下两个目标 1.花最少的时间完成需求 2.占用最少的内存空间完成需求 下面我们用一些实际案例体验一些算法。 需求1 计算1到100的和。 第一种解法
public static void main(String[] args) {
int sum 0;
int n100;
for (int i 1; i n; i) {
sum i;
}
System.out.println(sum sum);
}
第二种解法
public static void main(String[] args) {
int sum 0;
int n100;
sum (n1)*n/2;
System.out.println(sumsum);
}
第一种解法要完成需求要完成以下几个动作 1.定义两个整型变量 2.执行100次加法运算 3.打印结果到控制台
第二种解法要完成需求要完成以下几个动作 1.定义两个整型变量 2.执行1次加法运算1次乘法运算一次除法运算总共3次运算 3.打印结果到控制台 很明显第二种算法完成需求花费的时间更少一些。 需求2 计算10的阶乘 第一种解法
public class Test {
public static void main(String[] args) {
//测试计算10的阶乘
long result fun1(10);
System.out.println(result);
}
//计算n的阶乘
public static long fun1(long n){
if (n1){
return 1;
}
return n*fun1(n-1);
}
}
第二种解法
public class Test {
public static void main(String[] args) {
//测试计算10的阶乘
long result fun2(10);
System.out.println(result);
}
//计算n的阶乘
public static long fun2(long n){
int result1;
for (long i 1; i n; i) {
result*i;
}
return result;
}
}
第一种解法使用递归完成需求fun1方法会执行10次并且第一次执行未完毕调用第二次执行第二次执行未完毕调用第三次执行...最终最多的时候需要在栈内存同时开辟10块内存分别执行10个fun1方法。 第二种解法使用for循环完成需求fun2方法只会执行一次最终只需要在栈内存开辟一块内存执行fun2方法即可。很明显第二种算法完成需求占用的内存空间更小。
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