数据结构与算法

请牢记：程序=数据结构+算法

1. 数据结构发展史

1) 起源：

1968年美国唐•欧•克努特教授开创了数据结构的最初体系，他所著的《计算机程序设计技巧》第一卷《基本算法》是第一本较系统地阐述数据的逻辑结构和存储结构语其操作的著作。我们一般认为本书开创了数据结构的系统概念。

70年代初，数据结构作为一门独立的课程开始进入大学课堂。

数据结构的发展经历三个阶段：无结构阶段，结构化阶段和面向对象阶段（和程序发展的三个阶段不谋而合了）

2) 无结构阶段

40~60年代见，计算机的主要应用还没有如此普及，当时计算机主要是正对科学计算，程序设计技术以机器语言和汇编语言为主，程序处理的是存粹的数值，数据之间的关系主要是以来数学公式或者数学模型，此时数据结构概念并没有明确形成。

3)结构化阶段

60~80年代，计算机开始广泛应用于非数值处理领域，数据表示成为程序设计的重要问题，人们认识到程序设计规范化的重要性，提出了程序结构模块化，并开始注意数据表示与操作的结构化。数据结构及抽象数据类型就是在这种情况下形成的，随着数据规模的加大，程序的设计越来越依附于数据结构的设计，此时数据结构开始广泛普及。

此间也有非常多的数据结构相关的文献产出，最为著名的是图灵奖获得者沃斯的一个著名公式：程序=数据结构+算法。

4)面向对象阶段

80年代初期到现在，随着计算机不断普及，计算机性能以及需求不断增加，面向对象的程序设计被逐步提出，在对象的世界中 ，程序设计中大大减少了重复设计的部分，数据结构在这个阶段逐渐变得丰富，大量的封装类出现，减少了程序设计者的负担，数据结构因此变得更加友好。

2.何为算法

请你回答一下如何使用计算机C语言编程计算1到100的和（1+2+3+……+100），相信大多数人会直接给出以下答案：

#include <stdio.h>
int main() {
    int ans=0,i;
    for(i=1;i<=100;i++){
        ans+=i;
    }
    printf("%d",ans);
    return 0;
}

这几乎是计算机中最为简单的程序了，但是，这样去完成这个功能真的好么？早在300年前的小学生高斯在课堂上被老师要求去计算这个结果，在同班同学还在手推写结果的时候，高斯早就已经做完了，他利用等差数列求和的算法，轻易打败了同班同学。

相关代码如下：

#include <stdio.h>
int main() {
    int ans=(1+100)*100/2;
    printf("%d",ans);
    return 0;
}

相比第一份答案，我们进行了100次的运算，才得出我们想要的结果，而对于第二份答案，我们仅进行了1次运算就得到了想要的结果，而在实际中计算机的计算远远不止这点计算量，以此如果我们去计算1到1000000的和呢？使用了等差数列还是一步算好，而这就是算法的魅力。