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。

  实际问题举例

  字符串替换问题-单链表数据结构

  public static void main(String[] args) {
    String str = "Java,Java, hello,world!";
    String newStr = str.replaceAll("Java", "尚硅谷~"); //算法
    System.out.println("newStr=" + newStr);
  }

  问：试写出用单链表表示的字符串类及字符串结点类的定义，并依次实现它的构造函数、以及计算串长度、串赋值、判断两串相等、求子串、两串连接、求子串在串中位置等7个成员函数。

  五子棋程序

  
  如何判断游戏的输赢，并可以完成存盘退出和继续上局的功能
  棋盘->二维数组->(稀疏数组)-> 写入文件 【存档功能】
  读取文件->稀疏数组->二维数组 -> 棋盘 【接上局】

  约瑟夫(Josephu)问题(丢手帕问题)-单向环形链表

• Josephu 问题为：设编号为 1，2，… n 的 n 个人围坐一圈，约定编号为 k（1<=k<=n）的人从 1 开始报数，数到 m 的那个人出列，它的下一位又从 1 开始报数，数到 m 的那个人又出列，依次类推，直到所有人出列为止，由此产生一个出队编号的序列。

• 提示：用一个不带头结点的循环链表来处理 Josephu 问题：先构成一个有 n 个结点的单循环链表（单向环形链表），然后由 k 结点起从 1 开始计数，计到 m 时，对应结点从链表中删除，然后再从被删除结点的下一个结点又从 1 开始计数，直到最后一个结点从链表中删除算法结束。

其它常见算法问题

• 修路问题 -> 最小生成树(加权值)【数据结构】+ 普利姆算法
• 最短路径问题 -> 图+弗洛伊德算法
• 汉诺塔 -> 分支算法

• 八皇后问题 -> 回溯法

  数据结构分类

  数据结构包括：线性结构和非线性结构。

  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( 数组)和链式存储结构( 链表)。顺序存储的线性表称为顺序表，顺序表中的存储元素地址是连续的
• 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

  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。