① 什么是数据结构和算法
本人乃一个数据痴迷者,在计算机的道路上,也是一个数据结构的痴迷者,现在大学里面和同学搞开发也痴迷于数据库,我就我个人的理解给你谈一谈:
首先,数据结构是一门计算机语言学的基础学科,它不属于任何一门语言,其体现的是几乎所有标准语言的算法的思想。
上面的概念有一些模糊,我们现在来具体说一说,相信你门的数据结构使用的是一门具体的语言比如C/C++语言来说明,那是为了辅助的学习数据结构,而数据结构本身不属于任何语言(相信你把书上的程序敲到电脑里面是不能通过的吧,其只是描述了过程,要调试程序,还需要修改和增加一些东西)。你们的书上开始应该在讲究数据的物理存储结构/逻辑存储结构等概念,说明数据结构首先就是“数据的结构”,在内存上的存储方式,就是物理的存储结构,在程序使用人员的思想上它是逻辑的,比如:
你们在C/C++中学习到链表,那么链表是什么一个概念,你们使用指针制向下一个结点的首地址,让他们串联起来,形成一个接一个的结点,就像显示生活中的火车一样。而这只是对于程序员的概念,但是在内存中存储的方式是怎样的那?对于你程序员来说这是“透明”的,其内部分配空间在那里,都是随机的,而内存中也没有一个又一根的线将他们串联起来,所以,这是一个物理与逻辑的概念,对于我们程序员只需要知道这些就可以了,而我们主要要研究的是“逻辑结构”。
我可以给你一个我自己总结的一个概念:所有的算法必须基于数据结构生存。也就是说,我们对于任何算法的编写,必须依赖一个已经存在的数据结构来对它进行操作,数据结构成为算法的操作对象,这也是为什么算法和数据结构两门分类不分家的概念,算法在没有数据结构的情况下,没有任何存在的意义;而数据结构没有算法就等于是一个尸体而没有灵魂。估计这个对于算法的初学者可能有点晕,我们在具体的说一些东西吧:
我们在数据结构中最简单的是什么:我个人把书籍中线性表更加细化一层(这里是为了便于理解在这样说的):单个元素,比如:int i;这个i就是一个数据结构,它是一个什么样的数据结构,就是一个类型为int的变量,我们可以对它进行加法/减法/乘法/除法/自加等等一系列操作,当然对于单个元素我们对它的数据结构和算法的研究没有什么意义,因为它本来就是原子的,某些具体运算上可能算法存在比较小的差异;而提升一个层次:就是我们的线性表(一般包含有:顺序表/链表)那么我们研究这样两种数据结构主要就是要研究它的什么东西那?一般我们主要研究他们以结构为单位(就是结点)的增加/删除/修改/检索(查询)四个操作(为什么有这样的操作,我在下面说到),我们一般把“增加/删除/修改”都把它称为更新,对于一个结点,若要进行更新一类的操作比如:删除,对于顺序表来说是使用下标访问方式,那么我们在删除了一个元素后需要将这个元素后的所有元素后的所有元素全部向前移动,这个时间是对于越长的顺序表,时间越长的,而对于链表,没有顺序的概念,其删除元素只需要将前一个结点的指针指向被删除点的下一个结点,将空间使用free()函数进行释放,还原给操作系统。当执行检索操作的时候,由于顺序表直接使用下标进行随机访问,而链表需要从头开始访问一一匹配才可以得到使用的元素,这个时间也是和链表的结点个数成正比的。所以我们每一种数据结构对于不同的算法会产生不同的效果,各自没有绝对的好,也没有绝对的不好,他们都有自己的应用价值和方式;这样我们就可以在实际的项目开发中,对于内部的算法时间和空间以及项目所能提供的硬件能力进行综合评估,以让自己的算法能够更加好。
(在这里只提到了基于数据结构的一个方面就是:速度,其实算法的要素还应该包括:稳定性、健壮性、正确性、有穷性、可理解性、有输入和输出等等)
为什么要以结点方式进行这些乱七八糟的操作那?首先明确一个概念就是:对于过程化程序设计语言所提供的都是一些基础第一信息,比如一些关键字/保留字/运算符/分界符。而我们需要用程序解决现实生活中的问题,比如我们要程序记录某公司人员的情况变化,那么人员这个数据类型,在程序设计语言中是没有的,那么我们需要对人员的内部信息定义(不可能完全,只是我们需要那些就定义那些),比如:年龄/性别/姓名/出生日期/民族/工作单位/职称/职务/工资状态等,那么就可以用一些C/C++语言描述了,如年龄我们就可以进行如下定义:
int age;/*age变量,表示人员公司人员的年龄*/
同理进行其他的定义,我们用结构体或类把他们封装成自定义数据类型或类的形式,这样用他们定义的就是一个人的对象的了,它内部包含了很多的模板数据了。
我就我个人的经历估计的代码量应该10000以内的(我个人的经理:只是建议,从你的第一行代码开始算,不论程序正确与否,不论那一门语言,作为一个标准程序员需要十万行的代码的功底(这个是我在大学二年级感觉有一定时候的大致数据,不一定适合其他人),而十万行代码功底一般需要四门基础远支撑,若老师没有教,可以自学一些语言)。
② 数据结构和算法有什么关系数据结构就是算法吗
首先你要弄清楚数据结构是什么?数据结构呢其实就是一种存储数据之间的逻辑结构:比如我们学过的线性结构:顺序表啦,链表啦;层次结构:树啦。合适的数据结构可以带来更高的运行效率和存储效率,与相应解决实际问题算法的适应性也就越高,这也就是为什么一些算法指定了数据存储必须以某种特定的数据结才行。一般都是根据合适的数据结构来设计算法,而不是根据算法来设计数据结构。
算法和数据结构往往是互不分开的。离开了算法,数据结构就显得毫无意义,而没有了数据结构算法就没有实现的条件。良好的数据结构思想就是一种高效的算法,但是数据结构不等于算法。只有当数据结构用于处理某个特定问题类型的时候,数据结构才会体现为算法。要想细致的了解,就要多看书,因为这东西毕竟发展了那么多年,一两句话是说不清楚的。想知道更多的数据结构与算法知识吗?可以去了解一下小码哥李明杰。
③ 计算机考研 907数据结构与算法满分是多少
907数据结构与算法满分是150分。
考试科目代码及名称:907数据结构与算法
一、考试基本要求
本考试大纲适用于报考深圳大学计算机与软件学院学术型硕士的研究生入学考试。《数据结构与算法》是为招收计算机科学与技术学术型硕士和软件工程学术型硕士而设置的具有选拔功能的水平考试。它的主要目的是测试考生对数据结构与算法各项内容的掌握程度。要求考生熟悉常见的数据结构和算法,能根据实际应用选择合理的逻辑结构、存储结构及其相应的算法,并掌握算法的时间分析和空间分析技术。要求考生能够编写符合软件工程规范、结构清楚、正确易读的算法(程序)。
二、考试内容和考试要求
1、 基本概念
逻辑结构、存储结构、算法及三者之间的关系;算法的特征及设计目标;了解算法时间、空间需求的大O表示法 。
2、向量、链表、栈、队
向量(顺序表)、链表(静态链表、单链表、双向链表、循环链表)及相关算法;栈、队,了解其应用,理解递归;串及C语言中串的表示;串的模式匹配算法;了解多维数组的行优先和列优先的顺序存储;了解特殊矩阵(如上、下三角矩阵)的一维数组存储 ,了解广义表的表示。
3、树和二叉树
树(森林)、二叉树及其性质;两者的对应关系;二叉树的llink-rlink和完全二叉树的顺序存储法;二叉树遍历;赫夫曼(Huffman)树的构造及应用 。
4、图
图(网)的概念及其邻接矩阵和邻接表存储法;图的遍历、最小生成树、最短路径、拓扑排序、关键路径等算法 。
5、查找与排序
顺序查找、二分查找;二叉排序树、平衡二叉排序树及插入、删除时的平衡方法;B-树、B+树;哈希(Hash)表;了解查找成功及失败的平均查找长度;排序的概念及相关术语;“插入”、“希尔”、“起泡”、“快速”、“选择”、“堆”、“归并”、“基数”等排序算法;了解上述排序算法的时间复杂度、空间复杂度、稳定性;了解上述部分排序算法的适用场合 。
三、考试基本题型
主要题型包括:填空题、选择题、判断题、应用题、算法设计题等。试卷满分为150分。
④ 什么是数据结构和算法分析在编程里起到什么作用
编程是为了解决问题,这些问题并表都是数值计算,其所处理的数据并不都是数值,但计算机所能处理的最终是0和1的二进制串,所以需要把问题中的数据用计算机能处理的方式来表示,这就需要数据结构。
简单的说,数据结构是数据在计算机中的表示方式,有逻辑结构和物理结构之分,如逻辑上同样的队列,物理上可以是顺序存储,也可以是链式存储。
通俗的讲,算法就是解决问题的方法,比如同样的排序,可以用冒泡排序、插入排序等,不同的算法可以达到相同的目标,但是效率可能有所不同。
⑤ 数据结构与算法分析,c,c++,java版 之间的区别是什么
数据结构与算法分析和具体的语言之间没有关系,一般算法都是用伪代码写的,类Pascal语言,推荐楼主看数据结构与算法分析是不要看C,C++,JAVA版这一类的。
⑥ 数据结构与算法,分酒问题
假设ABC的容量分别是358
1A=3,B=5,C=0
2A=0,B=5,C=3
3A=3,B=2,C=3
4A=0,B=2,C=6
5A=2,B=0,C=6
6A=2,B=5,C=1
7A=3,B=4,C=1
8A=0,B=4,C=4
⑦ 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。
⑧ 数据结构和算法不一样吗
这个肯定是不一样,有区别的。数据是一切能输入计算机中的信息的总和,结构是指数据之间的关系。数据结构就是将数据及其之间的关系有效地存储在计算机中并进行基本操作。
算法是对特定问题求解步骤的一种描述,通俗讲就是解决问题的方法和策略。
但是他们又是相辅相成的。只有数据结构没有算法,相当于只把数据存储到计算机中,而没有有效的方法去处理,就像一幢只有框架的烂尾楼;若只有算法,没有数据结构,就像沙漠里的海市蜃楼,只不过是空中楼阁罢了。
数据结构是算法实现的基础,算法总是要依赖于某种数据结构来实现的。数据结构是数据间的有机关系,而算法是对数据的操作步骤;两者不可分开来谈,不能脱离算法来讨论数据结构,也不能脱离数据结构研究算法。
如果你还不太清楚,或者想知道的更多,可以去了解一下小码哥李明杰。