数据结构与算法的基础知识

数据结构与算法是计算机科学中非常重要的基础知识。数据结构是指在计算机中组织和存储数据的方式，而算法则是解决问题的步骤和方法。下面是关于数据结构与算法的基础知识：

1. 数据结构学习的内容：
- 数据结构的学习主要包括如何用程序代码将现实世界的问题信息化，以及如何用计算机高效地处理这些信息并创造高价值。
- 数据结构学习的目标是掌握各种数据结构的特点、操作和应用场景，以便在解决实际问题时能够选择合适的数据结构。

2. 数据的定义：
- 数据是对客观事物的符号表示，是计算机程序的基本元素。
- 数据可以是数字、字符、字符串、图像等各种形式。

3. 程序 = 数据结构 + 算法：
- 程序由数据结构和算法组成，数据结构用于组织和存储数据，算法用于处理数据。
- 数据结构和算法是程序设计的核心内容，对程序的效率和质量有着重要影响。

4. 算法的特性：
- 有穷性：算法必须在有限的步骤内结束。
- 确定性：算法中的每条指令都有确切的含义，对于相同的输入只能得到相同的输出。
- 可行性：算法中描述的操作都可以通过已经实现的基本运算执行有限次来实现。

5. “好”算法的特质：
- 正确性：算法应该能够正确地解决问题。
- 可读性：算法应具有良好的可读性，以帮助人们理解。
- 健壮性：算法能够适当地处理非法输入，而不会产生奇怪的输出结果。
- 高效率与低存储需求：算法执行速度快，时间复杂度低；算法不占用过多的内存，空间复杂度低。

6. 算法效率的度量：
- 时间复杂度：用来估计算法的时间开销与问题规模的关系。
- 空间复杂度：用来估计算法的存储空间需求与问题规模的关系。