数据结构与算法知识汇总1

数据结构与算法是计算机科学的基础，对于理解和设计高效的软件至关重要。本文主要涵盖了数据结构和算法的一些基础知识，包括时间复杂度、线性表的存储结构、链表的逆置操作、队列的链式存储以及内存对齐的概念。 1. 时间复杂度分析： 时间复杂度用来衡量算法执行效率，O(1)表示常数时间，是最优的时间复杂度。常见的时间复杂度从小到大排序是：O(1)、O(2log n)、O(n)、O(n2log n)、O(2n)、O(3n)、O(n2)。时间复杂度越高，算法运行时间越长。 2. 算法与程序的差异： 算法必须是有限步骤的，而程序可能无限循环。算法是解决问题的明确规范，而程序是实现算法的具体代码。 3. 线性表的存储结构： 线性表可以采用顺序存储或链式存储。顺序存储结构适合元素相对稳定、较少变动的线性表，而链式存储结构适用于频繁进行插入和删除操作的线性表，因为链式存储不需要移动元素。 4. 链表逆置： 链表逆置分为带头结点和不带头结点两种情况。带头结点的逆置通过前插法，将原链表逐个插入新链表的头部。不带头结点的逆置需要新建一个链表，依次将原链表的节点插入新链表头部。 5. 队列的链式存储： 在链式存储的队列中，入队操作只需申请新的节点，没有队满的问题，因为队列的尾部可以无限扩展。 6. 内存对齐： 内存对齐是指数据结构的成员在内存中的位置需要满足特定的规则，通常基于成员类型占用的字节数进行对齐。例如，VC++规定结构体的每个成员相对于结构体起始地址的偏移量是成员类型字节数的倍数，结构体总大小也是最大成员字节数的倍数。 7. 头指针与头结点： 头指针是一个指向链表首节点的指针，用来标识链表。头结点是额外添加在链表首位的节点，头指针指向它。头结点使得空表和非空表的处理一致，同时在链表首部的操作与其他位置的操作变得统一。 这些基本概念构成了数据结构与算法学习的基础，掌握它们有助于理解更复杂的算法设计和实现，从而提高编程效率和软件性能。在实际编程中，根据问题的需求灵活选用合适的数据结构和算法是关键。