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docs/chapter_data_structure/classification_of_data_strcuture.md

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+# 数据结构分类
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+数据结构主要可根据「逻辑结构」和「物理结构」两种角度进行分类。
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+## 逻辑结构：线性与非线性
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+**「逻辑结构」反映了数据之间的逻辑关系。** 数组和链表的数据按照顺序依次排列，反映了数据间的线性关系；树从顶至底按层级排列，反映了祖先与后代之间的派生关系；图由结点和边组成，反映了复杂网络关系。
+
+我们一般将逻辑结构分为「线性」和「非线性」两种。“线性” 这个概念很直观，即表明数据在逻辑关系上是排成一条线的；而如果数据之间的逻辑关系是非线形的（例如是网状或树状的），那么就是非线性数据结构。
+
+- **线性数据结构：** 数组、链表、栈、队列、哈希表；
+- **非线性数据结构：** 树、图、堆、哈希表；
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+![classification_logic_structure](classification_of_data_strcuture.assets/classification_logic_structure.png)
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+<p style="text-align:center"> Fig. 线性与非线性数据结构 </p>
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+## 物理结构：连续与离散
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+!!! note
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+    若感到阅读困难，建议先看完下个章节「数组与链表」，再回过头来理解物理结构的含义。
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+**「物理结构」反映了数据在计算机内存中的存储方式。** 从本质上看，分别是 **数组的连续空间存储** 和 **链表的离散空间存储** 。物理结构从底层上决定了数据的访问、更新、增删等操作方法，在时间效率和空间效率方面呈现出此消彼长的特性。
+
+![classification_phisical_structure](classification_of_data_strcuture.assets/classification_phisical_structure.png)
+
+<p style="text-align:center"> Fig. 连续空间存储与离散空间存储 </p>
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+**所有数据结构都是基于数组、或链表、或两者组合实现的。** 例如栈和队列，既可以使用数组实现、也可以使用链表实现，而例如哈希表，其实现同时包含了数组和链表。
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+- **基于数组可实现：** 栈、队列、堆、哈希表、矩阵、张量（维度 $\geq 3$ 的数组）等；
+- **基于链表可实现：** 栈、队列、堆、哈希表、树、图等；
+
+基于数组实现的数据结构也被称为「静态数据结构」，这意味着该数据结构在在被初始化后，长度不可变。相反地，基于链表实现的数据结构被称为「动态数据结构」，该数据结构在被初始化后，我们也可以在程序运行中修改其长度。
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+!!! tip
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+    数组与链表是其他所有数据结构的 “底层积木”，建议读者一定要多花些时间了解。

docs/chapter_data_structure/data_and_memory.md

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+comments: true
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+# 数据与内存
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+## 基本数据类型
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+谈到计算机中的数据，我们能够想到文本、图片、视频、语音、3D 模型等等，这些数据虽然组织形式不同，但是有一个共同点，即都是由各种基本数据类型构成的。
+
+**「基本数据类型」是 CPU 可以直接进行运算的类型，在算法中直接被使用。**
+
+- 「整数」根据不同的长度分为 byte, short, int, long ，根据算法需求选用，即在满足取值范围的情况下尽量减小内存空间占用。
+- 「浮点数」代表小数，根据长度分为 float, double ，同样根据算法的实际需求选用。
+- 「字符」在计算机中是以字符集的形式保存的，char 的值实际上是数字，代表字符集中的编号，计算机通过字符集查表来完成编号到字符的转换。
+- 「布尔」代表逻辑中的 ”是“ 与 ”否“ ，其占用空间需要具体根据编程语言确定，通常为 1 byte 或 1 bit 。
+
+!!! note "字节与比特"
+
+    1 字节 (byte) = 8 比特 (bit) ， 1 比特即最基本的 1 个二进制位
+
+<p style="text-align:center"> Table. Java 的基本数据类型 </p>
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+<div class="center-table" markdown>
+
+| 类别   | 符号        | 占用空间          | 取值范围                                       | 默认值         |
+| ------ | ----------- | ----------------- | ---------------------------------------------- | -------------- |
+| 整数   | byte        | 1 byte            | $-2^7$ ~ $2^7 - 1$ ( $-128$ ~ $127$ )          | $0$            |
+|        | short       | 2 bytes           | $-2^{15}$ ~ $2^{15} - 1$                       | $0$            |
+|        | **int**     | 4 bytes           | $-2^{31}$ ~ $2^{31} - 1$                       | $0$            |
+|        | long        | 8 bytes           | $-2^{63}$ ~ $2^{63} - 1$                       | $0$            |
+| 浮点数 | **float**   | 4 bytes           | $-3.4 \times 10^{38}$ ~ $3.4 \times 10^{38}$   | $0.0$ f        |
+|        | double      | 8 bytes           | $-1.7 \times 10^{308}$ ~ $1.7 \times 10^{308}$ | $0.0$          |
+| 字符   | **char**    | 2 bytes           | $0$ ~ $2^{16} - 1$                             | $0$            |
+| 布尔   | **boolean(bool)** | 1 byte / 1 bit  | $\text{true}$ 或 $\text{false}$                | $\text{false}$ |
+
+</div>
+
+!!! tip
+
+    以上表格中，加粗项在「算法题」中最为常用。此表格无需硬背，大致理解即可，需要时可以通过查表来回忆。
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+**「基本数据类型」与「数据结构」之间的联系与区别**
+
+我们知道，数据结构是在计算机中 **组织与存储数据的方式** ，它的主语是 “结构” ，而不是 “数据” 。比如，我们想要表示 “一排数字” ，自然应该使用「数组」这个数据结构。数组的存储方式使之可以表示数字的相邻关系、先后关系等一系列我们需要的信息，但至于其中存储的是整数 int ，还是小数 float ，或是字符 char ，**则与所谓的数据的结构无关了**。
+
+=== "Java"
+
+    ```java
+    /* 使用多种「基本数据类型」来初始化「数组」 */
+    int[] numbers = new int[5];
+    float[] decimals = new float[5];
+    char[] characters = new char[5];
+    boolean[] booleans = new boolean[5];
+    ```
+
+=== "C++"
+
+    ```cpp title=""
+
+    ```
+
+=== "Python"
+
+    ```python title=""
+    
+    ```
+
+## 计算机内存
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+在计算机中，内存和硬盘是两种主要的存储硬件设备。「硬盘」主要用于长期存储数据，容量较大（通常可达到 TB 级别）、速度较慢。「内存」用于运行程序时暂存数据，速度更快，但容量较小（通常为 GB 级别）。
+
+**算法运行中，相关数据都被存储在内存中。** 下图展示了一个计算机内存条，其中每个黑色方块都包含一块内存空间。我们可以将内存想象成一个巨大的 Excel 表格，其中每个单元格都可以存储 1 byte 的数据，在算法运行时，所有数据都被存储在这些单元格中。
+
+**系统通过「内存地址 Memory Location」来访问目标内存位置的数据。** 计算机根据特定规则给表格中每个单元格编号，保证每块内存空间都有独立的内存地址。自此，程序便通过这些地址，访问内存中的数据。
+
+![computer_memory_location](data_and_memory.assets/computer_memory_location.png)
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+<p style="text-align:center"> Fig. 内存条、内存空间、内存地址 </p>
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+**内存资源是设计数据结构与算法的重要考虑因素。** 内存是所有程序的公共资源，当内存被某程序占用时，不能被其它程序同时使用。我们需要根据剩余内存资源的情况来设计算法。例如，若剩余内存空间有限，则要求算法占用的峰值内存不能超过系统剩余内存；若运行的程序很多、缺少大块连续的内存空间，则要求选取的数据结构必须能够存储在离散的内存空间内。

docs/chapter_data_structure/summary.md

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+comments: true
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+# 小结
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+- 整数 byte, short, int, long 、浮点数 float, double 、字符 char 、布尔 boolean 是计算机中的基本数据类型，占用空间的大小决定了它们的取值范围。
+- 在程序运行时，数据存储在计算机的内存中。内存中每块空间都有独立的内存地址，程序是通过内存地址来访问数据的。
+- 数据结构主要可以从逻辑结构和物理结构两个角度进行分类。逻辑结构反映了数据中元素之间的逻辑关系，物理结构反映了数据在计算机内存中的存储形式。
+- 常见的逻辑结构有线性、树状、网状等。我们一般根据逻辑结构将数据结构分为线性（数组、链表、栈、队列）和非线性（树、图、堆）两种。根据实现方式的不同，哈希表可能是线性或非线性。
+- 物理结构主要有两种，分别是连续空间存储（数组）和离散空间存储（链表），所有的数据结构都是由数组、或链表、或两者组合实现的。