本文爲小甲魚數據結構和算法教學視頻的學習筆記
第一章：談談數據結構和算法這2個好基友
一、聊聊數據結構
1、爲什麼學數據結構？編程能力有質的飛越，不再停留在調用現成的API，做一個上檔次的程序員。
2、什麼是數據結構？數據結構是一門研究非數值計算的程序設計問題中的操作對象，以及他們之間的關係和操作等相關問題的學科。
思考：好吧，簡單來說程序設計 =數據結構 + 算法，數據結構就是關係，就是數據元素之間存在的一種或多種特定關係的集合。
3、數據結構分爲邏輯結構和物理結構，前者指數據對象中數據元素之間的相互關係，否則指邏輯結構在計算機中的存儲形式
思考：數據結構 =邏輯結構 +物理結構
4、邏輯結構有四種如下所示：
- 集合結構：除了同屬一個集合外，沒有其他任何關係
- 線性結構：數據元素之間是一對一的關係
- 樹形結構：數據元素之間是一對多的關係
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- 圖形結構：數據元素之間是多對多的關係
思考：如果從人的交合方面說明4大邏輯結構，集合 = 2個陌生人，線性結構 = 1對夫妻，樹形結構 = 一男多女3p4p5p，圖形結構 = 聚衆淫亂
5、物理結構是指如何將數據元素存儲到計算機的存儲器中，此處的存儲器主要針對內存而言，像硬盤、光盤能外部存儲器的數據組織通常用文件結構來描述。
思考：如果說邏輯結構是關係，那麼物理結構就是關係在內存的存儲關係
6、數據元素的存儲結構形式有兩種：
- 順序存儲：指數據元素存放在地址聯繫的存儲單元裏，其數據間邏輯關係和物理關係是一致的，比如數組
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- 鏈式存儲：面對時常變化的元素，比順序存儲靈活多了，就是把數據元素存放在任意的存儲單元裏，這組存儲單元可以是連續的，也可以是不連續的。所以說鏈式存儲結構的數據元素存儲關係並不能反應其邏輯關係，因此需要用一個指針存放數據元素的地址，這樣子通過地址就可以找到關聯數據元素的位置。比如：銀行叫號機
思考：存儲結構 = 順序存儲 +鏈式存儲，前者就是排排坐，後者多了指針指向元素地址，就可以找到下一個元素在哪裏，就是叫號系統
二、聊聊算法
1、不明白數據結構和算法的關係？，見下圖
2、算法是什麼？算法宅計算機中表現爲指令的有限序列，並且每一條指令表示一個或者多個操作。一個問題可以由多個算法解決，一個算法也不可能具有通解所有的問題。
思考1：算法就是你泡妞的技巧和方式，對不同的妞兒要有不同的喜好，可以有多個追求的方式，一種追求方式不可能對通喫所有的妞兒，不同的追求方式就有差別，有的追的快，有的追得慢。學會針對不同的妞兒採取適合的泡妞技巧才能夠快速的泡到妞
思考2：儘管算法不唯一，但是我們要學習掌握好一些號的算法，對我們解決問題很有幫助。
3、算法的5個基本特徵：輸入、輸出、有窮性、確定性和可行性
- 輸入：有0個或者多個輸入
- 輸出：有1個或者多個輸出（如果沒有反饋要他幹嘛？）
- 有窮性：有限的步驟後，有限的時間
- 確定性：沒有二義性（愛or不愛）
- 可行性：每一步可以實現的
4、算法的要求：正確性、可讀性、健壯性、時間效率高、存儲量低
5、算法的正確性：算法的正確性是指算法至少應該具有輸入、輸出和加工處理無歧義性，能正確反映問題的需求、能夠得到問題的正確答案。大體分爲以下四個層次：
- 算法程序沒有語法錯誤
- 算法程序對於合法輸入能夠產生滿足要求的輸出
- 算法程序對於非法輸入能夠產生滿足規格的說明
- 算法程序對於故意刁難的測試輸入都有要求的輸出結果
思考：對於非法輸入和故意刁難的測試都有輸出滿足規格結果很重要
6、算法的可讀性：算法設計的另一個目的就是爲了便於閱讀、理解和交流。我們寫代碼的目的除了讓計算機執行，還有就是爲了便於他人閱讀和修改
思考：代碼的可讀性要強
7、算法的健壯性：當輸入數據不合法時，算法也能夠做出相關的處理，而不是產生異常、崩潰或者莫名其妙的結果。
思考：健壯性，簡而言之就是不會因爲別人亂輸入就把你的程序搞崩潰了
8、算法的時間效率高和存儲量要低：執行的效率很高，使用變量少，少用內存資源