1.2 數據結構概述

1.2.1 學習數據結構的必要性

數據結構是計算機專業中的一門專業基礎必修課，凡是設置計算機專業的院校幾乎都開設了此課程。此外，一些常見的數據結構已經滲透到計算機專業的各門課程中，例如“操作系統”課程中涉及“隊列”和“樹”數據結構的使用，進程調度的原則是從就緒隊列中按照某種原則選取一個進程執行；在文件管理中，文件一般按照“樹”形結構進行存儲和處理。

瑞士著名計算機科學家尼古拉斯·沃斯（N.Wirth）提出了著名公式“程序=算法+數據結構”，表明了數據結構在程序設計中的重要地位。在計算機發展的初期，人們使用計算機的目的主要是處理數值計算問題。由于當時所涉及的運算對象是簡單的整型、浮點型或布爾型數據，所以程序設計者的主要精力都集中在程序設計技巧上，而無須重視數據結構。隨著計算機應用領域的擴大以及軟硬件的發展，非數值計算問題顯得越來越重要。這類問題涉及的數據結構更為復雜，數據元素之間的相互關系一般無法用數學方程式直接描述。數學分析和計算方法在解決此類問題時常顯得力不從心，而設計出合適的數據結構才能有效地解決問題。

因此，掌握好數據結構的知識，對于提高解決實際問題的能力將會有很大的幫助。實際上，一個“好”的程序無非是選擇一個合理的數據結構和好的算法，而算法的好壞很大程度上又取決于描述實際問題所采用的數據結構是否合理。所以，要編寫出好的程序，僅僅學習計算機語言是不夠的，必須扎實地掌握數據結構的基本知識和基本技能。