算法描述

算法需要用一种语言来描述，常用的算法描述方法有如下几种：

(1) 使用自然语言。自然语言描述形式也称文字描述，是算法最原始的表现形式。这种形式直接记录了人们求解问题的思维过程，简单直观。为了便于理解和阅读，最好采取分步骤的叙述方式，将处理步骤描述得更具条理性和准确性。

(2) 使用流程图。用流程图描述算法时，要注意使用规范的流图符号。如图所示，矩形框用于书写处理步骤，菱形框用于书写判断/选择，椭圆形框用于表示起始和终止。用流程图描述大型程序时，通常按描述的精细度分成若干级，先画粗框，再逐步细化。

图  流程图符号

(3) 使用某种程序设计语言。需要正确运用程序设计语言来描述算法。不过直接使用程序设计语言并不容易，而且不太直观，常常需要借助于注释才能使人看明白。

(4) 使用类程序设计语言。类语言是以某种通用的程序设计语言作为基础，对其略加改造而形成的一种“非正规的”语言。比如，类C、类PASCAL、类JAVA等都是常用的算法描述的工具。类语言忽略高级程序设计语言中一些严格的语法规则与描述细节，因此它比程序设计语言更容易描述和被人理解，而比自然语言更接近程序设计语言。它虽然不能直接执行，但很容易被转换成高级语言。用类语言书写的程序称为伪程序或伪代码。

课程采用类C语言作为算法描述工具，类C语言是一种伪码语言。书中所描述的算法需要大家按照C语言的规范修改之后才可在计算机上执行。

“数据结构与算法设计”课程的主要内容包含三种基本的数据结构：线性表、树和二叉树、图；两种基本技术：排序和查找。

(1)基本的数据结构如表所示

(2) 查找与排序。

查找方法包含有：静态查找表的查找方法(顺序查找、折半查找、分块查找)、动态查找表的查找方法(二叉排序树、平衡二叉树、B树)、哈希表的查找。

排序方法包括：简单的排序方法(简单选择排序、直接插入排序、希尔排序、冒泡排序)、先进的排序方法(快速排序、归并排序、堆排序)、基数排序方法。

“数据结构与算法设计”课程的学习方法

“数据结构与算法设计”课程的教学目标是使学生学会分析数据对象的特点，掌握数据组织的方法和在计算机中的存储方式，能够对具体问题中所涉及的数据选择合适的逻辑结构、存储结构，进而在此基础上，对各种具体操作设计高效的算法，培养良好的程序设计技能。在学习过程中，建议注意以下几个方面：

(1)非数值计算，这是数据结构这门学科的应用范围。比如，学生信息管理中的学生信息，每个学生信息包含学号、姓名、性别、年龄等，无法用具体的数值表达。

(2)操作对象，具体问题中的数据及其表示的形式。比如，学生信息管理中的学生记录就是操作对象。

(3)关系，即数据间的关系。比如，学生信息管理中的学生记录之间可以按学号逐个表示到计算机中，学生记录之间存在着线性关系。

(4)操作，即针对数据元素的操作。比如，学生信息管理中，查找、插入、删除某个学生信息等。

(5)算法复杂度，即对操作实现的算法进行性能分析。

数据结构的学习过程是进行复杂程序设计的训练过程，不仅要理解和掌握数据结构的基本内容，还要培养一定的抽象思维能力和应用所学知识解答复杂问题的能力。因此，学习数据结构，仅仅局限于课堂、做习题是远远不够的，必须经过大量实践训练，在实践中体会各种数据结构及算法的魅力。