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一、为什么要学习数据结构和算法

其实，以前我们都会说，学习数据结构有多么多么的重要，长篇大论。这次，我们java程序员来看看数据结构和算法重要性。

例题：判断一个数是否是2的n次方。比如：2，4，8，16是2的n次方；6，10不是。

拿到这道题，用java的思路分析：

2：2

4：2*2

8：2 * 2 * 2

16：2 * 2 * 2 * 2

如果一个数除以2，最后余数是0，那么这个数就是2的n次方；如果余数是1，那么就不是。代码实现如下：

public static void main(String[] args) {
        // 随意给一个数，判断这个数是不是2的n次方
        int n = 16;
  
        int yuShu = n%2;
        int chuShu = n/2;
        while (chuShu > 1) {
            yuShu = chuShu % 2;
            chuShu = chuShu / 2;
        }
​
        System.out.println( n + " 这个数" + (yuShu == 0?"是":"不是")+"2的n次方");
​
    }

但是，如果使用数据结构呢？下面来分析一下：将所有的十进制数字都转成2进制

2：10

4：100

8：1000

16：10000

他们的特点是什么呢？第一个数字是1，其余的都是0

而这几个数字之前的一个数字是什么呢？

1：01

3：011

7：0111

15：01111

他们的特点是什么呢？第一个是0，其余的都是1.

利用这两组数字，我们找规律，如果i和i-1按位&与的结果是0，就说明这个i是2的n次方；否则就不是

2 & 1 = 0

4 & 3 = 0

8 & 7 = 0

16 & 15 = 0

但是15 & 14呢，14的二进制数是01110，01111 & 01110 = 00001

所以，通过对数据的分析，我们可以用一句代码判断

if（n & (n=1) == 0) {
  // 这个数就是2的n次方
} else {
  // 否则不是
}

二、数据结构概述

数据结构包括：线性结构和非线性结构

1、线性结构

1）线性结构是最常用的数据结构，其特点是数据元素之间存在一对一的线性关系。

2）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。顺序存储的线性表成为顺序表，顺序表中的存储元素是连续的

3）链式存储的线性表成为链表，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。

4）线性结构常见的有：数组、队列、链表和栈，后面我们会详细讲解

2、非线性结构

非线性结构包括：二维数组、多维数组、广义表、树结构、图结构