python数据结构和算法_python数据结构与算法

前面系统地学习了python相关的基础知识，接下来，我们将继续学习python的数据结构和算法。 

我们知道，程序=数据结构+算法，那么，什么是数据结构，有什么是算法呢？如何系统的学习数据结构和算法呢？数据结构和算法在计算机世界中的作用如下图所示：

Part.1  为什么要学习数据结构和算法？

遇到一个实际问题，需要解决两个事情：

（1）问题涉及到哪些数据信息；

（2） 用什么方法策略解决问题。

前者是数据结构，后者是算法。数据是一切能输入到计算机的信息总和，结构是指数据之间的关系，数据结构就是将数据及其之间的关系有效地存储在计算机中。如何将数据中的问题存储到计算机中，使其变得可用，成为有组织有效的可用信息，即为数据结构的任务。数据结构由逻辑结构，存储结构和运算三部分组成。

当面对问题时，如何解决，即解决方法和步骤，即为算法。算法是指对特定问题求解步骤的一种描述，说白了就是解决问题的方法策略。算法是整个程序的灵魂，我们在处理问题时，算法就是解空间和问题空间的桥梁。

遇到一个实际问题，充分利用所学的数据结构，将数据及其之间的关系有效地存储在计算机中，然后选择合适的算法策略，并用程序高效实现。这就是N.Wirth教授所说的：数据结构+算法＝程序。

以编程为例：
 编程好比是一辆汽车，而数据结构和算法是汽车内部的变速箱。一个开车的人不懂变速箱的原理也是能开车的，同理一个不懂数据结构和算法的人也能编程。但是如果一个开车的人懂变速箱的原理，比如降低速度来获得更大的牵引力，或者通过降低牵引力来获得更快的行驶速度。那么爬坡时使用1档，便可以获得更大的牵引力；下坡时便使用低档限制车的行驶速度。

回到编程而言，比如将一个班级的学生名字要临时存储在内存中，你会选择什么数据结构来存储，数组还是ArrayList，或者HashSet，或者别的数据结构。如果不懂数据结构的，可能随便选择一个容器来存储，也能完成所有的功能，但是后期如果随着学生数据量的增多，随便选择的数据结构肯定会存在性能问题，而一个懂数据结构和算法的人