2020计算机二级:数据结构与算法知识点概览

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在2020年的计算机二级公共基础知识点梳理文档中,主要探讨了数据结构与算法这一核心主题。首先,我们理解什么是算法。算法被定义为解决特定问题的精确和完整步骤序列,它并非等同于程序或计算机方法,算法设计的重要性在于其逻辑清晰性和效率。算法的基本特征包括可行性、确定性、有穷性和充足情报,强调每个步骤的明确性和执行的有限性。 算法的关键要素包括对数据对象的操作和控制结构的组织。操作涵盖算术、逻辑、关系及数据传输等基本运算,控制结构则有顺序、选择(如if-else)、循环(如for和while)等形式,这些结构决定了算法的执行流程。 设计算法的方法多种多样,如列举法用于穷举所有可能的解决方案,归纳法是从一般到特殊的过程,递推和递归则是通过函数调用自身来解决问题,减斗递推技术和回溯法则在解决某些问题中起到关键作用。 算法复杂度是衡量算法性能的重要指标,它分为时间复杂度和空间复杂度。时间复杂度指完成算法所需时间的度量,而空间复杂度则关注所需的内存空间。了解这些复杂度有助于优化算法,提高运行效率。 数据结构是研究数据元素的组织方式,包括逻辑结构和存储结构。逻辑结构关注数据元素间的逻辑关联,如线性结构和非线性结构。线性结构如线性表,特点是元素间的关系简单,只有前后顺序,如顺序存储结构中,数据元素连续存储,便于访问和修改。 顺序存储结构是线性表的一种常见实现方式,其特点是一组数据元素占据连续的存储空间,并且元素按照逻辑顺序排列。非空线性表具有特定的结构特征,比如根节点无前件,终端节点无后件,且除首尾外每个节点都有唯一前件和后件。线性表的长度即为结点个数,空表表示长度为0。 总结来说,掌握数据结构与算法是计算机科学基础的重要部分,理解算法设计原则、控制结构以及复杂度分析,能够帮助我们更有效地设计和分析程序,提升编程技能。同时,对于数据结构的理解,特别是线性表及其顺序存储结构,对于处理数据流和数组等常见问题至关重要。通过深入学习和实践,可以提高程序员的解决问题能力和编程效率。