01：数据结构和算法

为什么数据结构和算法在计算机科学中如此重要？

数据结构：
数据结构是计算机中组织和存储数据的一种特殊方式，以便高效地访问和修改数据。更准确地说，数据结构是数据值、数据值之间的关系以及可应用于数据的函数或操作的集合。

1) 获取一些输入
2) 处理它
3) 返回输出。

输入可以是任何形式，例如，在谷歌地图上搜索路线时，您将起点和目的地作为输入提供给谷歌地图，在登录 Facebook 时，您将您的电子邮件和密码作为输入，等等。

类似地，在第三步中，计算机应用程序以某种形式向我们提供输出。

为了提高这个过程的效率，我们需要优化所有三个步骤。正如你所猜测的，我们最多可以优化的是第二步，也就是数据结构和算法的部分。

数据结构指的是我们在计算机上组织信息的方式。稍加思考，你就能猜到，我们组织信息的方式会对性能产生很大的影响。以图书馆为例。假设你想从公共图书馆借一本关于集合论的书，你必须先去数学区，然后再去集合论区。如果这些书不是按照这种方式组织的，而是随机分布的，那么查找集合论书籍将会非常繁琐。

这是图书管理员将他的书籍（数据）组织成特定形式（数据结构）以有效地执行任务（查找集合论书籍）的方式。

通过这种方式，我们计算机科学家可以处理并寻找组织数据的最佳方式，以便根据提供的输入更好地处理数据。

一台机器：

算法无处不在。你做的任何事情都可以分解成小步骤，这就是算法。假设你想从字典中查找一个单词。涉及的算法是：

1/ 查找字典
2/ 搜索单词
3/ 找到单词后查找含义。
4/ 在以上步骤中，搜索可以进一步细分。

数据结构有助于高效地存储数据。字典存储单词。试想一下，如果单词以随机顺序存储，那么从字典中查找单词就变得不可能了。

字典按字母顺序存储单词。这是字典遵循的数据结构。在字典中搜索单词的算法称为二分查找

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