什麼是CPU?
CPU 的全稱是 Central Processing Unit，它是你的電腦中最硬核的組件，這種說法一點不爲過。CPU 是能夠讓你的計算機叫計算機的核心組件，但是它卻不能代表你的電腦，CPU 與計算機的關係就相當於大腦和人的關係。它是一種小型的計算機芯片，它嵌入在臺式機、筆記本電腦或者平板電腦的主板上。通過在單個計算機芯片上放置數十億個微型晶體管來構建 CPU。 這些晶體管使它能夠執行運行存儲在系統內存中的程序所需的計算，也就是說 CPU 決定了你電腦的計算能力。
CPU的內部結構
CPU 的核心是從程序或應用程序獲取指令並執行計算。此過程可以分爲三個關鍵階段：提取，解碼和執行。CPU從系統的 RAM 中提取指令，然後解碼該指令的實際內容，然後再由 CPU 的相關部分執行該指令。
CPU 負責的就是解釋和運行最終轉換成機器語言的內容。
CPU 主要由兩部分構成：控制單元 和 算術邏輯單元（ALU）
控制單元：從內存中提取指令並解碼執行
算數邏輯單元（ALU）：處理算數和邏輯運算
CPU 是計算機的心臟和大腦，它和內存都是由許多晶體管組成的電子部件。它接收數據輸入，執行指令並處理信息。它與輸入/輸出（I / O）設備進行通信，這些設備向 CPU 發送數據和從 CPU 接收數據。
從功能來看，CPU 的內部由寄存器、控制器、運算器和時鐘四部分組成，各部分之間通過電信號連通。
什麼是內存？
計算機所有程序的運行都是在內存中運行的，內存又被稱爲主存，其作用是存放 CPU 中的運算數據，以及與硬盤等外部存儲設備交換的數據。只要計算機在運行中，CPU 就會把需要運算的數據調到主存中進行運算，當運算完成後CPU再將結果傳送出來，主存的運行也決定了計算機的穩定運行。
主存通過控制芯片與 CPU 進行相連，由可讀寫的元素構成，每個字節（1 byte = 8 bits）都帶有一個地址編號，注意是一個字節，而不是一個位。CPU 通過地址從主存中讀取數據和指令，也可以根據地址寫入數據。注意一點：當計算機關機時，內存中的指令和數據也會被清除。
內存（Memory）是計算機中最重要的部件之一，它是程序與CPU進行溝通的橋樑。計算機中所有程序的運行都是在內存中進行的，因此內存對計算機的影響非常大，內存又被稱爲主存，其作用是存放 CPU 中的運算數據，以及與硬盤等外部存儲設備交換的數據。只要計算機在運行中，CPU 就會把需要運算的數據調到主存中進行運算，當運算完成後CPU再將結果傳送出來，主存的運行也決定了計算機的穩定運行。
主要分爲三種存儲器
隨機存儲器（RAM）：內存中最重要的一種，表示既可以從中讀取數據，也可以寫入數據。當機器關閉時，內存中的信息會 丟失。
只讀存儲器（ROM）：ROM 一般只能用於數據的讀取，不能寫入數據，但是當機器停電時，這些數據不會丟失。
高速緩存（Cache）：Cache 也是我們經常見到的，它分爲一級緩存（L1 Cache）、二級緩存（L2 Cache）、三級緩存（L3 Cache）這些數據，它位於內存和 CPU 之間，是一個讀寫速度比內存更快的存儲器。
數組定義
數組是指多個相同的數據類型在內存中連續排列的一種形式。作爲數組元素的各個數據會通過下標編號來區分，這個編號也叫做索引，如此一來，就可以對指定索引的元素進行讀寫操作。
首先先來認識一下數組，我們還是用 char、short、long 三種元素來定義數組數組的元素用[value] 擴起來，裏面的值代表的是數組的長度
數組定義的數據類型，也表示一次能夠讀寫的內存大小，char 、short 、long 分別以 1 、2 、4 個字節爲例進行內存的讀寫。
關於棧和隊列：
棧（stack）
一種很重要的數據結構，棧採用 LIFO（Last In First Out）即後入先出的方式對內存進行操作。它就像一個大的收納箱，你可以往裏面放相同類型的東西，比如書，最先放進收納箱的書在最下面，最後放進收納箱的書在最上面，如果你想拿書的話， 必須從最上面開始取，否則是無法取出最下面的書籍的。
棧的數據結構就是這樣，你把書籍壓入收納箱的操作叫做壓入（push），你把書籍從收納箱取出的操作叫做彈出（pop）
隊列
隊列和棧很相似但又不同，相同之處在於隊列也不需要指定元素的地址，不同之處在於隊列是一種 先入先出(First In First Out) 的數據結構。隊列在我們生活中的使用很像是我們去景區排隊買票一樣，第一個排隊的人最先買到票，以此類推，俗話說: 先到先得。
隊列的實現一般有兩種：順序隊列 和 循環隊列。
循環隊列一般是以環狀緩衝區(ring buffer)的方式實現的，它是一種用於表示一個固定尺寸、頭尾相連的緩衝區的數據結構，適合緩存數據流。
鏈表
下面我們來介紹一下鏈表和 二叉樹，它們都是可以不用考慮索引的順序就可以對元素進行讀寫的方式。通過使用鏈表，可以高效的對數據元素進行添加 和 刪除操作。而通過使用二叉樹，則可以更高效的對數據進行檢索。
鏈表的添加不涉及到數據的移動，所以鏈表的添加和刪除很快，而數組的添加涉及到數據的移動，所以比較慢，通常情況下，使用數組來檢索數據，使用鏈表來進行添加和刪除操作。
二叉樹
二叉樹也是一種檢索效率非常高的數據結構，二叉樹是指在鏈表的基礎上往數組追加元素時，考慮到數組的大小關係，將其分成左右兩個方向的表現形式。二叉樹是由鏈表發展而來，因此二叉樹在追加和刪除元素方面也是同樣有效的。這一切的演變都是以內存爲基礎的。