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2023-12-02 06:24:05 +08:00
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- 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,相同的输入和运行条件下,输出始终相同。
- 各步骤都有确定的含义,相同的输入和运行条件下,输出始终相同。
## 1.2.2   数据结构定义
「数据结构 data structure」是计算机中组织和存储数据的方式,具有以下设计目标。
- 空间占用尽量少,节省计算机内存。
- 空间占用尽量少,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,以便使得算法高效运行。
- 提供简洁的数据表示和逻辑信息,以便算法高效运行。
**数据结构设计是一个充满权衡的过程**。如果想在某方面取得提升,往往需要在另一方面作出妥协。下面举两个例子。
**数据结构设计是一个充满权衡的过程**。如果想在某方面取得提升,往往需要在另一方面作出妥协。下面举两个例子。
- 链表相较于数组,在数据添加和删除操作上更加便捷,但牺牲了数据访问速度。
- 图相较于链表,提供了更丰富的逻辑信息,但需要占用更大的内存空间。
## 1.2.3   数据结构与算法的关系
如图 1-4 所示,数据结构与算法高度相关、紧密结合,具体表现以下三个方面。
如图 1-4 所示,数据结构与算法高度相关、紧密结合,具体表现以下三个方面。
- 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,以及用于操作数据的方法。
- 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。
- 算法是数据结构发挥作用的舞台。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进行实现,但执行效率可能相差很大,选择合适的数据结构是关键。
- 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。
![数据结构与算法的关系](what_is_dsa.assets/relationship_between_data_structure_and_algorithm.png){ class="animation-figure" }
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两者的详细对应关系如表 1-1 所示。
<p align="center"> 表 1-1 &nbsp; 将数据结构与算法类比为积木 </p>
<p align="center"> 表 1-1 &nbsp; 将数据结构与算法类比为拼装积木 </p>
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值得说明的是,数据结构与算法是独立于编程语言的。正因如此,本书得以提供多种编程语言的实现。
值得说明的是,数据结构与算法是独立于编程语言的。正因如此,本书得以提供基于多种编程语言的实现。
!!! tip "约定俗成的简称"
在实际讨论时,我们通常会将“数据结构与算法”简称为“算法”。比如众所周知的 LeetCode 算法题目,实际上同时考察了数据结构和算法两方面的知识。
在实际讨论时,我们通常会将“数据结构与算法”简称为“算法”。比如众所周知的 LeetCode 算法题目,实际上同时考数据结构和算法两方面的知识。