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数据结构与算法张

发布时间: 2022-06-11 13:11:45

A. 请问数据结构和算法二者之间究竟是什么关系应该先学哪一个

数据结构+算法=程序
就是说两者是同样重要,C语言的经典算法都是很难的,数据结构也不好学,不过就是要想编出高质量的程序,数据结构必须学好,所以建议你,不要分开看,最好是一起看,虽然这样比较难,可是只要选择了,就不要怕困难,要想学好程序,不下苦工是不行的。

B. 什么是数据结构什么是算法算法与程序有什么关系

在计算机编程领域,数据结构与算法的应用是无处不在。比如图像视频处理、数据压缩数据库、游戏开发、操作系统、编译器、搜索引擎、AR、VR、人工智能、区块链等领域,都是以数据结构与算法为基石。

数据结构与算法属于开发人员的基本内功,也能训练大脑的思考能力,掌握一次,终生受益。扎实的数据结构与算法功底,能让我们站在更高的角度去思考代码、写出性能更优的程序,能让我们更快速地学习上手各种新技术(比如人工智能、区块链等),也能让我们敲开更高级编程领域的大门。

数据结构与算法更是各大名企面试题中的常客,如果不想被行业抛弃、想进入更大的名企、在IT道路上走得更远,掌握数据结构与算法是非常有必要。

C. 数据结构与算法题

数据结构复习
重点是了解数据结构的逻辑结构、存储结构、数据的运算三方面的概念及相互关系,难点是算法复杂度的分析方法。
需要达到<识记>层次的基本概念和术语有:数据、数据元素、数据项、数据结构。特别是数据结构的逻辑结构、存储结构及数据运算的含义及其相互关系。数据结构的两大类逻辑结构和四种常用的存储表示方法。
需要达到<领会>层次的内容有算法、算法的时间复杂度和空间复杂度、最坏的和平均时间复杂度等概念,算法描述和算法分析的方法、对一般的算法要能分析出时间复杂度。
对于基本概念,仔细看书就能够理解,这里简单提一下:
数据就是指能够被计算机识别、存储和加工处理的信息的载体。
数据元素是数据的基本单位,有时一个数据元素可以由若干个数据项组成。数据项是具有独立含义的最小标识单位。如整数这个集合中,10这个数就可称是一个数据元素.又比如在一个数据库(关系式数据库)中,一个记录可称为一个数据元素,而这个元素中的某一字段就是一个数据项。

数据结构的定义虽然没有标准,但是它包括以下三方面内容:逻辑结构、存储结构、和对数据的操作。这一段比较重要,我用自己的语言来说明一下,大家看看是不是这样。

比如一个表(数据库),我们就称它为一个数据结构,它由很多记录(数据元素)组成,每个元素又包括很多字段(数据项)组成。那么这张表的逻辑结构是怎么样的呢? 我们分析数据结构都是从结点(其实也就是元素、记录、顶点,虽然在各种情况下所用名字不同,但说的是同一个东东)之间的关系来分析的,对于这个表中的任一个记录(结点),它只有一个直接前趋,只有一个直接后继(前趋后继就是前相邻后相邻的意思),整个表只有一个开始结点和一个终端结点,那我们知道了这些关系就能明白这个表的逻辑结构了。

而存储结构则是指用计算机语言如何表示结点之间的这种关系。如上面的表,在计算机语言中描述为连续存放在一片内存单元中,还是随机的存放在内存中再用指针把它们链接在一起,这两种表示法就成为两种不同的存储结构。(注意,在本课程里,我们只在高级语言的层次上讨论存储结构。)

第三个概念就是对数据的运算,比如一张表格,我们需要进行查找,增加,修改,删除记录等工作,而怎么样才能进行这样的操作呢? 这也就是数据的运算,它不仅仅是加减乘除这些算术运算了,在数据结构中,这些运算常常涉及算法问题

D. 什么是数据结构和算法

数据结构,Data_Structure,其中D是数据元素的集合,R是该集合中所有元素之间的关系的有限集合。数据结构则是指相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。通常情况下,精心选择的数据结构可以带来更高的运行或者存储效率。数据结构往往同高效的检索算法和索引技术有关。

数据结构是计算机专业学生在大学期间都会学习的一门课程,但是由于课程偏理论,缺乏实际操作的学习体验,而让大家产生了一种“数据结构不重要,我只要学习了Java/C语言/Python同样能敲代码”的错觉,但其实它是一门集技术性、理论性和实践性于一体的课程。

算法是某一系列运算步骤,它表达解决某一类计算问题的一般方法,对这类方法的任何一个输入,它可以按步骤一步一步计算,最终产生一个输出。

小码哥的李明杰也说过所有的计算问题,都离不开要计算的对象或者要处理的信息,如何高效的把它们组织起来,就是数据结构关心的问题,所以算法是离不开数据结构的,这就是数据与算法。

E. 什么是数据结构和算法学算法还需要去了解数据结构吗

  1. 你这理解不完全正确。

因为数据结构不只是内存中数据的排列,它是对数据的一种组织方式,就像图书馆要排书一样,是为了便于操作,同时它本身也集成了对通用操作:比如查找、比较等的支持。数组不是一种数据结构,而是一种数据类型。一个完整的数据结构包括逻辑结构和存储结构。通常选择了数据结构,算法也随之确定,是数据而不是算法是系统构造的关键因素。

因此在语言实现上,数据结构通常也会包含与之相对应的算法集合,这些算法是指基本算法:查找、索引、比较等。


数据结构的逻辑结构和硬件是没有关系的,而其存储结构受到计算机硬件系统工作方式的影响,通常这点影响在于数据时顺序存储还是离散存储。算法的基础是数据结构。只有指定明确的数据结构,算法才能设计完成,脱离数据结构,算法是无法,也不可能成立的。因为不需要数据的算法就不是一个有效的计算机算法,算法中任何对数据的组织形式都可以被称之为数据结构。


2.数据结构在编程中的地位是极其重要的,是一个程序实现的基础中的基础,在此基础上才能构建算法。通常而言,你不了解什么高深的算法,一样能完成工作,但是如果你不了解基本的数据结构,那么可以说,你根本就不能完成一个任何有实质性内容的程序。Donald Ervin Knuth教授在其《计算机程序设计艺术》的第一卷《基本算法》中花费的绝大部分的篇幅去论述数据结构。由此可见数据结构对算法的重要性。

F. 算法和数据结构有什么区别

一、指代不同

1、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。

2、数据结构:指相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。

二、目的不同

1、算法:指令描述的是一个计算,当其运行时能从一个初始状态和(可能为空的)初始输入开始,经过一系列有限而清晰定义的状态,最终产生输出并停止于一个终态。

2、数据结构:研究的是数据的逻辑结构和数据的物理结构之间的相互关系,并对这种结构定义相适应的运算,设计出相应的算法,并确保经过这些运算以后所得到的新结构仍保持原来的结构类型。


三、特点不同

1、算法:算法中执行的任何计算步骤都是可以被分解为基本的可执行的操作步骤,即每个计算步骤都可以在有限时间内完成。

2、数据结构:核心技术是分解与抽象。通过分解可以划分出数据的3个层次;再通过抽象,舍弃数据元素的具体内容,就得到逻辑结构。

G. 数据结构与算法分析

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什么是数据结构,为什么要学习数据结构?数据结构是否是一门纯数学课程?它在专业课程体系中起什么样的作用?我们要怎么才能学好数据结构?… 相信同学们在刚开始《数据结构》这门课的学习时,心里有着类似前面几个问题的这样那样的疑问。希望下面的内容能帮助大家消除疑惑,下定决心坚持学好这门课:

1 学习数据数据结构的意义

数据结构是计算机科学与技术专业、计算机信息管理与应用专业,电子商务等专业的基础课,是十分重要的核心课程。所有的计算机系统软件和应用软件都要用到各种类型的数据结构。因此,要想更好地运用计算机来解决实际问题,仅掌握几种计算机程序设计语言是难以应付当前众多复杂的课题。要想有效地使用计算机、充分发挥计算机的性能,还必须学习和掌握好数据结构的有关知识。打好“数据结构”这门课程的扎实基础,对于学习计算机专业的其他课程,如操作系统、数据库管理系统、软件工程、编译原理、人工智能、图视学等都是十分有益的。

2 为什么要学习数据结构

在计算机发展的初期,人们使用计算机的目的主要是处理数值计算问题。当我们使用计算机来解决一个具体问题时,一般需要经过下列几个步骤:首先要从该具体问题抽象出一个适当的数学模型,然后设计或选择一个解此数学模型的算法,最后编出程序进行调试、测试,直至得到最终的解答。例如,求解梁架结构中应力的数学模型的线性方程组,可以使用迭代算法来求解。

由于当时所涉及的运算对象是简单的整型、实型或布尔类型数据,所以程序设计者的主要精力是集中于程序设计的技巧上,而无须重视数据结构。随着计算机应用领域的扩大和软、硬件的发展,非数值计算问题越来越显得重要。据统计,当今处理非数值计算性问题占用了85%以上的机器时间。这类问题涉及到的数据结构更为复杂,数据元素之间的相互关系一般无法用数学方程式加以描述。因此,解决这类问题的关键不再是数学分析和计算方法,而是要设计出合适的数据结构,才能有效地解决问题。下面所列举的就是属于这一类的具体问题。

例1:图书馆信息检索系统。当我们根据书名查找某本书有关情况的时候;或者根据作者或某个出版社查找有关书籍的时候,或根据书刊号查找作者和出版社等有关情况的时候,只要我们建立了相关的数据结构,按照某种算法编写了相关程序,就可以实现计算机自动检索。由此,可以在图书馆信息检索系统中建立一张按书刊号顺序排列的图书信息表和分别按作者、书名、出版社顺序排列的索引表,如图1.1所示。由这四张表构成的文件便是图书信息检索的数学模型,计算机的主要操作便是按照某个特定要求(如给定书名)对图书馆藏书信息文件进行查询。

诸如此类的还有学生信息查询系统、商场商品管理系统、仓库物资管理系统等。在这类文档管理的数学模型中,计算机处理的对象之间通常存在着的是一种简单的线性关系,这类数学模型可称为线性的数据结构。

例2:八皇后问题。在八皇后问题中,处理过程不是根据某种确定的计算法则,而是利用试探和回溯的探索技术求解。为了求得合理布局,在计算机中要存储布局的当前状态。从最初的布局状态开始,一步步地进行试探,每试探一步形成一个新的状态,整个试探过程形成了一棵隐含的状态树。如图1.2所示(为了描述方便,将八皇后问题简化为四皇后问题)。回溯法求解过程实质上就是一个遍历状态树的过程。在这个问题中所出现的树也是一种数据结构,它可以应用在许多非数值计算的问题中。

例3:教学计划编排问题。一个教学计划包含许多课程,在教学计划包含的许多课程之间,有些必须按规定的先后次序进行,有些则没有次序要求。即有些课程之间有先修和后续的关系,有些课程可以任意安排次序。这种各个课程之间的次序关系可用一个称作图的数据结构来表示,如图1.3所示。有向图中的每个顶点表示一门课程,如果从顶点vi到vj之间存在有向边<vi,vj>,则表示课程i必须先于课程j进行。由以上三个例子可见,描述这类非数值计算问题的数学模型不再是数学方程,而是诸如线性表、树、图之类的数据结构。因此,可以说数据结构课程主要是研究非数值计算的程序设计问题中所出现的计算机操作对象以及它们之间的关系和操作的学科。

学习数据结构的目的是为了了解计算机处理对象的特性,将实际问题中所涉及的处理对象在计算机中表示出来并对它们进行处理。与此同时,通过算法训练来提高学生的思维能力,通过程序设计的技能训练来促进学生的综合应用能力和专业素质的提高。

3数据结构课程的内容

数据结构与数学、计算机硬件和软件有十分密切的关系,它是介于数学、计算机硬件和计算机软件之间的一门计算机专业的核心课程,是高级程序设计语言、操作系统、编译原理、数据库、人工智能、图视学等课程的基础。同时,数据结构技术也广泛应用于信息科学、系统工程、应用数学以及各种工程技术领域。

数据结构课程重在讨论软件开发过程中的方案设计阶段、同时设计编码和分析阶段的若干基本问题。此外,为了构造出好的数据结构及其实现,还需考虑数据结构及其实现的评价与选择。因此,数据结构的内容包括三个层次的五个“要素”,如图1.3所示。

数据结构的核心技术是分解与抽象。通过分解可以划分出数据的三个层次;再通过抽象,舍弃数据元素的具体内容,就得到逻辑结构。类似地,通过分解将处理要求划分成各种功能,再通过抽象舍弃实现细节,就得到运算的定义。上述两个方面的结合使我们将问题变换为数据结构。这是一个从具体(即具体问题)到抽象(即数据结构)的过程。然后,通过增加对实现细节的考虑进一步得到存储结构和实现运算,从而完成设计任务。这是一个从抽象(即数据结构)到具体(即具体实现)的过程。熟练地掌握这两个过程是数据结构课程在专业技能培养方面的基本目标。

结束语:数据结构作为一门独立的课程在国外是从1968年才开始的,但在此之前其有关内容已散见于编译原理及操作系统之中。20世纪60年代中期,美国的一些大学开始设立有关课程,但当时的课程名称并不叫数据结构。1968年美国唐.欧.克努特教授开创了数据结构的最初体系,他所着的《计算机程序设计技巧》第一卷《基本算法》是第一本较系统地阐述数据的逻辑结构和存储结构及其操作的着作。从20世纪60年代末到70年代初,出现了大型程序,软件也相对独立,结构程序设计成为程序设计方法学的主要内容,人们越来越重视数据结构。从70年代中期到80年代,各种版本的数据结构着作相继出现。目前,数据结构的发展并未终结,一方面,面向各专门领域中特殊问题的数据结构得到研究和发展,如多维图形数据结构等;另一方面,从抽象数据类型和面向对象的观点来讨论数据结构已成为一种新的趋势,越来越被人们所重视。

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