引言
算法无处不在
日常生活中算法的例子
- 例一：拼积木。大大小小的积木就是数据结构，而拼装说明书上的一系列步骤就是算法。
- 例二：查字典。字典可以看作一个已经排序的数组，而查字典的一系列指令可以看作二分查找算法。
小到烹饪一道菜，大到星际航行，几乎所有问题的解决都离不开算法。计算机的出现，使我们可以通过编程将数据结构存储在内存中，也可以编写代码来调用 CPU、GPU 执行算法，从而将生活中的问题搬运到计算机中，更加高效地解决各式各样的问题。
算法是什么
算法定义
算法是在有限时间内解决问题的一组指令或操作步骤。
算法具有以下特性：
- 问题是明确的，需要拥有明确的输入和输出定义。
- 解具有确定性，即给定相同输入时，输出一定相同。
- 具有可行性，可在有限步骤、有限时间、有限内存空间下完成。
- 独立于编程语言，即可用多种语言实现。
数据结构定义
数据结构是在计算机中组织与存储数据的方式。
为了提高数据存储和操作性能，数据结构的设计原则有：
- 空间占用尽可能小，节省计算机内存。
- 数据操作尽量快，包括数据访问、添加、删除、更新等。
- 提供简洁的数据表示和逻辑信息，以便算法高效运行。
数据结构与算法的关系
- 数据结构是算法的底座。数据结构为算法提供结构化存储的数据，以及操作数据的对应方法。
- 算法是发挥数据结构优势的舞台。数据结构仅存储数据信息，结合算法才可解决特定问题。
- 算法有对应最优的数据结构。给定算法，一般可基于不同的数据结构实现，而最终执行效率往往相差很大。
