前言
2016年又是一個全新的開始，每到一年的這個時候，總是頗有感慨。想對過去的一年做一些總結，但又覺得經歷和精力總是不夠。
俗話說，一年之計在於春，當然，新的一年，也總是計划着N多事情，想做什么事情？做到什么程度？哪些一定要做好？哪些一定要完成？每一年都會列出來，到最后卻發現，在這走過的一年里，有時候完全沒有按照原定的路線執行。所以，針對於此，我便不再對自己進行規划，當然並不代表沒有目標。我把時間分的更加粗顆粒化，不再細化到沒有余地，因為生活本來就充滿了變化。人不能做到按照原定的計划一步一步的執行，我必須承認這一點。不是有句話嗎，計划趕不上變化。
在這里，我要說的是，在這一年里，我會嘗試着回顧一些基礎的知識，比如數據結構，比如算法設計與分析。因為，自從大學畢業到現在也有2年了，數據結構和算法里面的N多概念已經忘記的快沒有印象了。但我又不得不說的是，這些最基礎的，對於一個程序員的提升也是最必要的。這大概就是程序員和工程師的區別吧。
我要聲明的是，我在今后的日子里，會接二連三的更新一些關於數據結構和算法的知識。但時間會存在不確定性，可能會每隔兩天就出一篇文章，可能是一個星期，當然也可能是一個月，這些東西是我不能控制的。所以，還請廣大博友理解！
廢話少說，時間不等人，直入主題！
數據結構這門課程不太好學，在大學的時候老師講的都聽明白了，但是現在依舊忘記了很多。如果你想讓自己的編程能力有質的飛躍，不再停留於調用現成的東西而是追求更完美的實現，那么這是你大學畢業后的必修課！
什么是數據結構
概念
官方定義：
數據結構是一門研究非數值計算的程序設計問題中的操作對象，以及它們之間的關系和操作等相關問題的學科。
我的理解：
程序設計 = 數據結構 + 算法
數據結構，顧名思義，就是數據之間的結構關系，或者理解成數據元素相互之間存在的一種或多種特定關系的集合。當然這些概念都是大學喜歡考的，我們沒必要糾結於這個概念，有自己恰當的、並且可以為他人所接受的解釋就可以。
數據結構中結構的概念
數據結構中的結構，也就是我們研究的主體對象。數據結構中我們很少研究數據，因為數據在內存中的表現形式對於我們都是一樣的，也就是二進制。傳統上，我們把數據結構分為邏輯結構和物理結構。
邏輯結構
指反映數據元素之間的邏輯關系的數據結構，其中的邏輯關系是指數據元素之間的前后關系，而與他們在計算機中的存儲位置無關。邏輯結構分為以下四類：
1.集合結構
集合結構中的數據元素同屬於一個集合，他們之間是並列的關系，除此之外沒有其他關系。如下圖，可以很好的表示集合結構中的元素之間的關系：
2.線性結構
線性結構中的元素存在一對一的相互關系。如下圖，可以很好的表示線性結構中的元素之間的關系：
3.樹形結構
樹形結構中的元素存在一對多的相互關系。如下圖，可以很好的表示樹形結構中的元素之間的關系：
4.圖形結構
圖形結構中的元素存在多對多的相互關系。如下圖，可以很好的表示圖形結構中的元素之間的關系：
物理結構
物理結構又叫存儲結構，指數據的邏輯結構在計算機存儲空間的存放形式。通俗的講，物理結構研究的是數據在存儲器中存放的形式。 存儲器主要針對於內存而言，像硬盤、軟盤、光盤等外部存儲器的數據組織通常用文件結構來描述。
數據在內存中的存儲結構，也就是物理結構，分為兩種：順序存儲結構和鏈式存儲結構。
順序存儲結構
順序存儲結構：是把數據元素存放在地址連續的存儲單元里，其數據間的邏輯關系和物理關系是一致的。數組就是順序存儲結構的典型代表。其在內存中的存儲形式類似於下圖：
鏈式存儲結構
鏈式存儲結構：是把數據元素存放在內存中的任意存儲單元里，也就是可以把數據存放在內存的各個位置。這些數據在內存中的地址可以是連續的，也可以是不連續的。
和順序存儲結構不同的是，鏈式存儲結構的數據元素之間是通過指針來連接的，我們可以通使用指針來找到某個數據元素的位置，然后對這個數據元素進行一些操作。如下圖，可以幫助我們理解鏈式存儲結構：
順序存儲結構和鏈式存儲結構的區別
算法
說到數據結構，必須要一並帶上算法，在筆者看來，不談算法的數據結構只是你理解了概念，只能夠出去裝X而已。即談數據結構又談算法才能夠真正裝爺。只可惜，以我現在腦海里殘留的一點概念，我出去只能夠裝X。廢話少說，直接行干貨！
算法的概念
是指解題方案的准確而完整的描述，是一系列解決問題的清晰指令，算法代表着用系統的方法描述解決問題的策略機制。
以上是我在百度百科找到的解釋，在我看來，算法就是求解一個問題所需要的步驟所形成的解決方法，每一步包括一個或者多個操作。無論是現實生活中還是計算機中，解決同一個問題的方法可能有很多種，在這N多種算法中，肯定存在一個執行效率最快的方法，那么這個方法就是最優算法。
算法的特性
算法具有五個基本特征：輸入、輸出、有窮性、確定性和可行性。
輸入
一個算法具有零個或者多個輸出。以刻畫運算對象的初始情況，所謂0個輸入是指算法本身定出了初始條件。后面一句話翻譯過來就是，如果一個算法本身給出了初始條件，那么可以沒有輸出。比如，打印一句話：NSLog(@"你最牛逼！");
輸出
算法至少有一個輸出。也就是說，算法一定要有輸出。輸出的形式可以是打印，也可以使返回一個值或者多個值等。也可以是顯示某些提示。
有窮性
算法的執行步驟是有限的，算法的執行時間也是有限的。
確定性
可行性
算法的設計要求
要設計一個好的算法，需要考慮以下4個特性（其實多半是廢話）。
正確性
廢話，誰會設計一個不能夠解決問題的方法。
可讀性
指算法無論是從設計思路上，還是從注釋方面，都要能夠保證算法是可讀的，也就是可以被其他人員能夠讀懂的。其實也是廢話，這是一個優秀的程序員必備的。
健壯性
通俗的講，一個好的算法應該具有捕獲異常/處理異常的能力。另外，對於測試人員的壓力測試、邊界值測試等刁難的測試手段，算法應該能夠輕松的扛過去。
時間效率高和存儲量低
這其實是兩個概念，時間效率就是指的時間復雜度，存儲量就是指的空間復雜度。翻譯過來就是一個好的算法應該考慮時間復雜度和空間復雜度。而往往時間復雜度和空間復雜度是相互彌補的。也就是從某些角度，我們可以了通過犧牲算法運算時間的方式來減少對內存的占用，反之亦然。對於時間復雜度和空間復雜度這兩個概念，大家不用泰國迷惑，我會拿出來一篇文章專門講解，請大家稍安勿躁，持續關注。