Java基础：37 数据结构和算法内容介绍
1、数据结构和算法的重要性
- 算法是程序的灵魂，优秀的程序可以在海量数据计算时，依然保持高速计算
- 一般来讲 程序会使用了内存计算框架(比如Spark)和缓存技术(比如Redis等)来优化程序,再深入的思考一下，这些计算框架和缓存技术， 它的核心功能是哪个部分
- 拿实际工作经历来说, 在Unix下开发服务器程序，功能是要支持上千万人同时在线， 在上线前，做内测，一切OK，可上线后，服务器就支撑不住了,，公司的CTO对代码进行优化，再次上线，坚如磐石。你就能感受到程序是有灵魂的，就是算法。
- 目前程序员面试的门槛越来越高，很多一线IT公司(大厂)，都会有数据结构和算法面试题(负责的告诉你，肯定有的)
- 如果你不想永远都是代码工人，那就花时间来研究下数据结构和算法
2、数据结构和算法的关系
- 数据data结构(structure)是一门研究组织数据方式的学科，有了编程语言也就有了数据结构。学好数据结构可以编写出更加漂亮，更加有效率的代码。
- 要学习好数据结构就要多多考虑如何将生活中遇到的问题，用程序去实现解决。
- 程序 = 数据结构 + 算法
- 数据结构是算法的基础， 换言之，想要学好算法，需要把数据结构学到位。
3、基本概念和术语
- 数据（data）：所有能输入到计算机中去的描述客观事物的符号。
数值型数据
非数值型数据（多媒体信息处理） - 数据元素（data element）：数据的基本单位，也称结点（node）或记录（record）。
- 数据项（data item）：有独立含义的数据最小单位，也称域（field）。
三者之间的关系：data(数据) > data element（数据元素） > data item(数据项) - 数据对象(Data Object)：相同特性数据元素的集合，是数据的一个子集。
整数数据对象 N = { 0, ±1, ±2, … } - 数据结构（Data Structure）是相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。
数据结构是带“结构”的数据元素的集合，“结构”就是指数据元素之间存在的关系。
4、数据逻辑结构
数据元素间抽象化的相互关系，与数据的存储无关，独立于计算机，它是从具体问题抽象出来的数学模型。
划分方法1：
（1）线性结构
- 线性结构作为最常用的数据结构，其特点是数据元素之间存在一对一的线性关系。
- 线性结构有两种不同的存储结构，即顺序存储结构和链式存储结构。顺序存储的线性表称为顺序表，顺序表中的存储元素是连续的。
- 链式存储的线性表称为链表，链表中的存储元素不一定是连续的，元素节点中存放数据元素以及相邻元素的地址信息
- 线性结构常见的有：数组、队列、链表和栈。
（2）非线性结构，包括：二维数组，多维数组，广义表，树结构，图结构。
划分方法2：
- 集合：数据元素间除“同属于一个集合”外，无其它关系，如：树、图
- 线性结构：一个对一个，如线性表、栈、队列
- 树形结构：一个对多个，如树
- 图形结构：多个对多个，如图
5、数据存储结构
存储结构（物理结构）：数据元素及其关系在计算机存储器中的存储方式。
- 顺序存储结构：借助元素在存储器中的相对位置来表示数据元素间的逻辑关系
- 链式存储结构：借助指示元素存储地址的指针表示数据元素间的 逻辑关系
6、常见的数据结构
数据结构分为线性和非线性。
- 数据结构中线性结构指的是数据元素之间存在着“一对一”的线性关系的数据结构；
线性结构包括：数组，链表，队列，栈； - 非线性结构包括：树，图，表
- 这几种结构优缺点如下：