数据结构和算法
基于《算法图解》—Aditya Bhargava和《数据结构》—严蔚敏

第2章

2.1 内存的工作原理
计算机就像是很多抽屉的集合体，每个抽屉都有地址。需要将数据存储到内存是，请求计算机提供存储空间，计算机则分配一个地址。需要存储多项数据时，有两种基本方式—数组和链表。

2.2 链表和数组
2.2.1 链表

• 链表中的元素可存储在内存的任何地方。
• 链表的每个元素都存储了下一个元素的地址，从而是一系列随机的内存地址串在一起。
• 在链表中添加元素很容：只需将其放入内存，并将其地址存储到前一个元素中。
• 在需要读取链表的最后一个元素时，不能直接读取，因为不知道地址，必须先访问第一个元素，从而获取第二个元素的地址，以此类推。适合读取全部元素。

2.2.2 数组

• 我们知道数组中的每个元素的地址。适合随机读取。

2.2.3 插入元素的对比

• 使用链表时，插入元素很简单，只需修改它前面的那个元素指向的地址。
• 使用数组插入元素时，必须将后面的元素都向后移。
• 所以，当需要在中间插入元素时，链表时更好的选择。

2.2.4 删除

• 链表，只需修改前一个元素指向的地址即可。
• 数组，删除元素后，必须将后面的元素都向前移。

2.2.5 顺序访问和随机访问

• 顺序访问意味着从第一个元素开始逐个地读取元素。链表只能顺序读取。
• 随机访问意味着可以直接读取任何位置的元素。数组支持随机读取。

2.3 选择排序

#找出数组中最小元素的函数
def findSmallest(arr):smallest = arr[0]  #存储最小的值smallest_index = 0  #存储最小元素的索引for i in range(1, len(arr)):if arr[i] < smallest:smallest = arr[i]smallest_index = ireturn smallest_index#排序算法函数
def selectionSort(arr):  #对arr数组进行排序newArr = []for i in range(len(arr)):smallest = findSmallest(arr) #找出数组中最小的元素newArr.append(arr.pop(smallest)) #并将其加入到新数组中return newArr
print selectionSort([5,3,6,2,10])

2.4 小结

• 计算机内存犹如一大堆抽屉。
• 需要存储多个元素时，可使用数组或链表。
• 数组的元素都有序存放在一起。
• 链表的元素是分开的，其中每个元素都存储了下一个元素的地址。
• 数组的读取速度很快，特别是随机读取。
• 链表的插入和删除速度很快。
• 在同一个数组中，所有元素的数据类型都必须相同。

——持续修改完善中…