大数据必学Java基础（五十一）：什么是算法和数据结构

​什么是算法和数据结构

一、算法

1、可以解决具体问题

例如 1+2+3+4+。。。+99+100

解题流程=算法

2、有设计解决的具体的流程

算法1： 1+2=3 3+3=6 6+4=10.....加到100 --》5050

算法2：(1+100)*50=101*50=5050-->高斯算法

3、有评价这个算法的具体的指标

时间复杂度 空间复杂度（从数学角度考虑）

二、数据结构

就是在计算机的缓存，内存，硬盘 如何组织管理数据的。重点在结构上，是按照什么结构来组织管理我们的数据。

数据结构分为：

1、逻辑结构 ：

思想上的结构 --》卧室，厨房，卫生间 --》线性表（数组，链表），图，树，栈，队列

2、物理结构 ：

真实结构 --》钢筋混凝土+牛顿力学 --》紧密结构（顺序结构），跳转结构（链式结构）

三、紧密结构（顺序结构），跳转结构（链式结构）

以线性表为例：

线性表的逻辑结构如图所示：

线性表特点：

线性表是n个类型相同数据元素的有限序列，通常记作a0,a1,,,ai-1,ai,ai+1,,,,,an-1)。

1、相同数据类型

在线性表的定义中,我们看到从a0到an-1的n个数据元素是具有相同属件的亓素。

比如说可以都是数字,例如(12,23,45,56,45);

也可以是宇符,例如(A,B,....Z)

当然也可以是具有更复杂结构的数据元素,例如学生、商品、装备等。

相同数据类型意味着在内存中存储时,每个元素会占用相同的内存空间,便于后续的查询定位。

2、序列(顺序性)

在线性表的相邻数据元素之间存在若序偶关系，

即ai-1是ai的直接前驱,则ai是ai-1的直接后续,

同时ai又是ai+1的直接前驱，ai+1是ai的直接后续。

唯一没有直接前驱的元素a0 一端称为表头,唯一没有后续的元素an-1一端称为表尾。

除了表头和表尾元素外,任何一个元素都有且仅有一个直接前驱和直接后继。

3、有限

线件表中数据元素的个数n定义为线性表的长度, n是个有限值。

当n=0时线性表为空表，

在非空的线性表中每个数据元索在线性表中都有唯一确定的序号，

例如a0的序号是0 ,ai的序号是i。

在一个具有n>0个数据元素的线性表中,数据元素序号的范围是[O, n-1]。

逻辑结构和物理结构的关系：

线性表逻辑结构，对应的真实结构如果是紧密结构---》典型就是 数组：

线性表逻辑结构，对应的真实结构如果是跳转结构 --》典型就是链表

优点：删除元素，插入元素效率高

缺点：查询元素效率低