一、数据结构
1、常见数据结构:Array(数组)、Stack(栈)、Queue(队列)、LinkedList(链表)、Tree(树)、Hash(哈希表)、Heap(堆)、Graph(图)
2、各种数据结构总结:
(1)、数组:
优点:插入数据快
缺点:查找慢,删除慢,大小固定,只能存储单一元素
(2)、有序数组:
优点:比无序数组查询快
缺点:查找慢,删除慢,大小固定,只能存储单一元素
(3)、栈:
优点:先进后出
缺点:存取很慢
(4)、队列:
优点:先进先出
缺点:存取很慢
(5)、链表:
优点:插入快,删除快
缺点:查找很慢
(6)、二叉树:
优点:如果树是平横的,查找、删除、插入都很快
缺点:删除算法复杂
(7)、红黑树:
优点:树总是平衡的,查找、删除、插入都很快
缺点:算法复杂
(8)、2-3-4树:
优点:树总是平衡的,类似的树对磁盘存储有效,
缺点:算法复杂
(9)、哈希表:
优点:如果已知关键字则存取极快
缺点:删除数据慢,不知道关键字则存取数据都很慢,对存储空间使用不充分
(10)、堆:
优点:插入数据和删除数据都快,对最大项数据存取快
缺点:对其它数据项存取慢
(11)、图:
优点:对现实世界建模
缺点:有些算法慢且复杂
二、算法
1、算法5个特征:
(1)、有穷性:对于任意一组合法输入值,在执行又穷步骤之后一定能结束,即:算法中的每个步骤都能在有限时间内完成。
(2)、确定性:在每种情况下所应执行的操作,在算法中都有确切的规定,使算法的执行者或阅读者都能明确其含义及如何执行。并且在任何条件下,算法都只有一条执行路径。
(3)、可行性:算法中的所有操作都必须足够基本,都可以通过已经实现的基本操作运算有限次实现之。
(4)、有输入:作为算法加工对象的量值,通常体现在算法当中的一组变量。有些输入量需要在算法执行的过程中输入,而有的算法表面上可以没有输入,实际上已被嵌入算法之中。
(5)、有输出:它是一组与“输入”有确定关系的量值,是算法进行信息加工后得到的结果,这种确定关系即为算法功能。
2、算法的设计原则:
(1)、正确性:首先,算法应当满足以特定的“规则说明”方式给出的需求。其次,对算法是否“正确”的理解可以有以下四个层次:
一、程序语法错误。
二、程序对于几组输入数据能够得出满足需要的结果。
三、程序对于精心选择的、典型、苛刻切带有刁难性的几组输入数据能够得出满足要求的结果。
四、程序对于一切合法的输入数据都能得到满足要求的结果。
PS:通常以第 三 层意义的正确性作为衡量一个算法是否合格的标准。
(2)、可读性:算法为了人的阅读与交流,其次才是计算机执行。因此算法应该易于人的理解;另一方面,晦涩难懂的程序易于隐藏较多的错误而难以调试。
(3)、健壮性:当输入的数据非法时,算法应当恰当的做出反应或进行相应处理,而不是产生莫名其妙的输出结果。并且,处理出错的方法不应是中断程序执行,而是应当返回一个表示错误或错误性质的值,以便在更高的抽象层次上进行处理。
(4)、高效率且低存储量需求:通常算法效率值得是算法执行时间;存储量是指算法执行过程中所需要的最大存储空间,两者都与问题的规模有关