数据结构与算法涵盖多个方面：逻辑结构如数组、链表，树形结构如二叉树、堆、B树，以及图结构如有向图、无向图等抽象数据类型。物理结构包括数组的连续存储、链表的动态节点分配，以及树和图的邻接矩阵或邻接表表示。基本操作定义了每种数据结构的插入、删除、查找、更新和遍历操作，分析了它们的时间复杂度和空间复杂度。算法设计研究如何将问题解决步骤形式化，包括排序算法（冒泡排序、快速排序、归并排序）、查找算法（顺序查找、二分查找、哈希查找）、图论算法（Dijkstra最短路径算法、Floyd-Warshall算法、Prim最小生成树算法）、动态规划、贪心算法、回溯法、分支限界法等。通过数学方法分析算法的时间复杂度和空间复杂度，评估其效率。学习算法与数据结构不仅有助于理解程序的内部工作原理，还能帮助开发人员编写高效、稳定且易于维护的软件系统。