算法入门
1. 算法定义
算法(algorithm)是在有限时间内解决特定问题的一组指令或操作步骤,它具有以下特性:
- 问题是明确的,包含清晰的输入和输出定义。
- 具有可行性,能够在有限步骤、时间和内存空间下完成。
- 各步骤都有确定的含义,在相同的输入和运行条件下,输出始终相同。
2. 数据结构定义
数据结构(data structure)是组织和存储数据的方式,涵盖数据内容、数据之间关系和数据操作方法,它具有以下设计目标:
- 空间占用尽量少,以节省计算机内存。
- 数据操作尽可能快速,涵盖数据访问、添加、删除、更新等。
- 提供简洁的数据表示和逻辑信息,以便算法高效运行。
3. 数据结构与算法的关系
数据结构与算法高度相关、紧密结合,具体表现在以下三个方面:
- 数据结构是算法的基石。数据结构为算法提供了结构化存储的数据,以及操作数据的方法。
- 算法为数据结构注入生命力。数据结构本身仅存储数据信息,结合算法才能解决特定问题。
- 算法通常可以基于不同的数据结构实现,但执行效率可能相差很大,选择合适的数据结构是关键。
值得说明的是,数据结构与算法是独立于编程语言的。