数据结构概论：算法与数据结构的结合

"该资源是关于数据结构的讲解，特别是栈的应用在函数调用中的示例，以及数据结构和算法的基础概念。" 在计算机科学中，数据结构是组织和存储数据的方式，它对于高效地执行算法至关重要。在本章中，我们重点关注的是栈这一特殊的数据结构，它遵循“后进先出”（LIFO）的原则，这使得栈在处理递归调用或函数调用时非常有用。在给出的描述中，通过一个图形化的方式展示了函数调用的过程，主程序调用子过程，而子过程可能进一步调用其他子过程，形成一个调用栈。每个子过程的调用和返回（用'r'和's'表示）都会在栈中添加和移除元素，这个过程正是栈操作的实际应用。 刘宇在2001年的讲座中强调了算法和数据结构的重要性，他认为软件不仅是解决问题的工具，而且是通过算法和数据结构来刻画和解决现实世界问题的。算法是解决问题的步骤描述，而数据结构则用来抽象和组织现实世界中的数据。程序的设计和实现离不开这两者的结合。 课程提到了一些经典问题，例如表达式求值、字符串匹配、排序、数据压缩以及图的最短路径问题，这些都是数据结构和算法在实际应用中的实例。这些问题的解决方案通常涉及特定的数据结构，如链表、树、堆、图等，以及相应的算法，如快速排序、二分查找、Dijkstra算法等。 在数据结构的定义中，它不仅是一门学科，研究非数值计算问题，还是一种研究对象，涉及到数据、数据元素和数据对象的概念。数据是信息的载体，可以是数值型或非数值型。数据元素是数据的基本组成单元，可以是单一的数值或字符，也可以是多个数据项的组合。数据对象则是具有相同性质的数据元素的集合，如整数数据集或字符串数据集。 数据项是数据元素中具有独立含义的最小部分，例如，一个人的记录可能包含多个数据项，如姓名、年龄和地址。在处理这些数据时，数据结构如栈、队列、数组、链表等能够帮助我们有效地组织和操作这些信息，以实现各种计算任务。因此，理解和掌握数据结构及其应用是提升编程效率和编写高质量代码的关键。