深入理解数据结构与算法：计算机专业必修课

数据结构课程作为计算机类专业的基础课程，不仅涉及数据的组织、存储和管理方式，还包括了对算法的理解和设计，以便更高效地处理和分析数据。本系列课程共分为11个部分，第一部分主要介绍数据结构和算法的基本概念，帮助学习者建立数据逻辑结构的表达能力和基础的算法分析能力。 数据结构是对数据元素之间关系的抽象，包括数据的逻辑结构和物理结构两大类。数据的逻辑结构是指数据元素之间的逻辑关系，不考虑这些元素在计算机内的具体表示形式，通常分为线性结构和非线性结构。线性结构如数组、链表、栈和队列等，它们的数据元素之间存在一对一的关系；非线性结构如树和图，它们的数据元素之间存在一对多或多对多的关系。数据的物理结构，也称为存储结构，是指数据在计算机内存中的具体表示方法，主要有顺序存储、链式存储、索引存储和散列存储等。 算法是解决特定问题的一系列操作步骤。一个好的算法应该具备输入、输出、明确性和有限性四个基本特征。在设计算法时，通常考虑算法的正确性、可读性、健壮性和效率等要素。算法效率通常通过时间复杂度和空间复杂度来衡量。时间复杂度反映了算法执行时间随输入规模增长的变化趋势，而空间复杂度反映了算法占用存储空间随输入规模增长的变化趋势。 数据结构和算法的学习不仅包括理论知识的理解，还强调实践操作能力的培养。学习者需要通过编写代码来实现不同的数据结构和算法，例如使用链表实现数据的动态存储、利用栈实现表达式的后缀表示等。通过实际编码练习，学习者可以加深对数据结构内在逻辑的理解，并提高运用算法解决实际问题的能力。 本系列课程作为系统性学习材料，适合所有计算机类专业学生以及对数据结构和算法感兴趣的IT从业者。通过对该系列课程的学习，学习者可以建立起扎实的数据结构基础，并掌握分析和设计算法的必要技能，为后续的高级课程和实际工作打下坚实的基础。"