数据结构理论基础

什么是数据结构

数据结构是计算机中存储、组织数据的方式。

不同种类的数据结构适合不同种类的应用，部分数据结构甚至是为了解决特定问题而设计出来的。例如 B 树即为加快树状结构访问速度而设计的数据结构，常被应用在数据库和文件系统上。

在计算机程序设计的过程中，选择适当的数据结构是一项重要工作。许多大型系统的编写经验显示，程序设计的困难程度与最终成果的质量与表现，取决于是否选择了最适合的数据结构。

解决某个问题的计算方法，步骤称之为算法，在计算机中，指用计算机解决问题的方法。

在计算机中针对某个问题的算法有很多种，我们对算法的效率从两个方面来考量，分别是

算法的时间复杂度是指算法需要消耗的时间资源。一般来说，计算机算法是问题规模n的函数f(n)，算法的时间复杂度也因此记做T(n)=O(f(n)

算法的空间复杂度是指算法需要消耗的空间资源。其计算和表示方法与时间复杂度类似，一般都用复杂度的渐近性来表示。同时间复杂度相比，空间复杂度的分析要简单得多。

计算机科学中的空间与时间取舍，有时被描述为空间换时间，来优化时间复杂度提升运算速率，或者时间换空间，来优化空间复杂度，减少计算机存储资源的消耗。