1.2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)概述

1.2.1 學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的必要性

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)專業(yè)中的一門專業(yè)基礎(chǔ)必修課，凡是設(shè)置計(jì)算機(jī)專業(yè)的院校幾乎都開設(shè)了此課程。此外，一些常見的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)已經(jīng)滲透到計(jì)算機(jī)專業(yè)的各門課程中，例如“操作系統(tǒng)”課程中涉及“隊(duì)列”和“樹”數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的使用，進(jìn)程調(diào)度的原則是從就緒隊(duì)列中按照某種原則選取一個(gè)進(jìn)程執(zhí)行；在文件管理中，文件一般按照“樹”形結(jié)構(gòu)進(jìn)行存儲(chǔ)和處理。

瑞士著名計(jì)算機(jī)科學(xué)家尼古拉斯·沃斯（N.Wirth）提出了著名公式“程序=算法+數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”，表明了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在程序設(shè)計(jì)中的重要地位。在計(jì)算機(jī)發(fā)展的初期，人們使用計(jì)算機(jī)的目的主要是處理數(shù)值計(jì)算問(wèn)題。由于當(dāng)時(shí)所涉及的運(yùn)算對(duì)象是簡(jiǎn)單的整型、浮點(diǎn)型或布爾型數(shù)據(jù)，所以程序設(shè)計(jì)者的主要精力都集中在程序設(shè)計(jì)技巧上，而無(wú)須重視數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大以及軟硬件的發(fā)展，非數(shù)值計(jì)算問(wèn)題顯得越來(lái)越重要。這類問(wèn)題涉及的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，數(shù)據(jù)元素之間的相互關(guān)系一般無(wú)法用數(shù)學(xué)方程式直接描述。數(shù)學(xué)分析和計(jì)算方法在解決此類問(wèn)題時(shí)常顯得力不從心，而設(shè)計(jì)出合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)才能有效地解決問(wèn)題。

因此，掌握好數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的知識(shí)，對(duì)于提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力將會(huì)有很大的幫助。實(shí)際上，一個(gè)“好”的程序無(wú)非是選擇一個(gè)合理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和好的算法，而算法的好壞很大程度上又取決于描述實(shí)際問(wèn)題所采用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是否合理。所以，要編寫出好的程序，僅僅學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言是不夠的，必須扎實(shí)地掌握數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本知識(shí)和基本技能。