数据结构与算法分析-电话号码查询系统的数据结构

"数据结构是计算机科学中一门重要的学科，主要研究数据的组织方式、存储结构和操作方法。本资源可能是一份清华大学出版的数据结构教材或讲义，着重讲解了数据结构的基本概念和实例，包括单链表的表示以及算法与数据结构的紧密联系。 在数据结构中，单链表是一种基本的线性结构，如描述所示，由一系列节点组成，每个节点包含数据元素和指向下一个节点的指针。在这个例子中，链表包含了数值110到205，每个数值对应一个节点，最后的节点用Null表示链表的结束。头指针head指向链表的第一个节点，即数值165。 数据结构的选择对算法的设计和效率至关重要。例如，在电话号码查询系统中，可以采用二维数组、表结构或向量来存储姓名和电话号码，不同的数据结构会决定查询算法的效率。而在图书馆书目检索系统、教师资料档案管理系统或多叉路口交通灯管理系统等实际应用中，合理的数据结构能优化信息的访问和处理速度。 数据结构中的逻辑结构描述数据元素之间的抽象关系，而物理结构则关注数据在内存中的实际布局。两者之间的关系是数据结构的核心，因为不同的物理结构可能对应相同的逻辑结构，但其操作效率可能大相径庭。 在1.2部分，基础概念和术语被引入，数据（Data）是指程序处理的信息，而数据结构（Data Structure）则指的是数据的组织形式，包括逻辑结构（如集合、线性结构、树形结构和图形结构）和物理结构（如顺序存储、链式存储）。此外，抽象数据类型（Abstract Data Type, ADT）是数据结构的一种高级形式，它定义了一组数据值以及可以对这些数据值执行的操作。 算法（Algorithm）是解决问题或完成任务的精确步骤序列，其设计应满足可行性、确定性、输入输出、有限性等基本要求。算法的效率通常通过时间复杂性和空间复杂性来衡量，这两个指标反映了算法执行时间和所需存储空间与问题规模的关系。 1.4章节讨论了算法和算法设计的相关内容，包括算法的定义、设计要求、效率度量以及存储需求。理解这些概念对于开发高效、实用的程序至关重要。在实际编程中，我们需要根据具体问题选择合适的数据结构和算法，以实现最佳性能。"