计算机科学概论(第3版)第7章-数据结构
计算机与信息技术基础第3版第七章
第七章 多媒体技术基础
>> 7.1.1 媒体、多媒体和多媒体技术
1、媒体 一般是指携带信息的载体,它的表现形式有:文本、声音、 图形(3、)表图(现2像)媒表、体示动(媒画P体、re(视sRe频ne等ptar。teiso国enn际Mta电etid报oinu电mM话)e咨d:i询um委)员:会(C CIT指T)进对行指媒信传(1体息输)感的输感觉分入觉媒类和媒体如输体(下出的P:的中er媒介ce体媒pt。体io如,n 键即M盘用ed、于iu鼠数m标据) 、交扫换描的仪、话
>> 第一章 概论 >> 第二章 计算机基础知识 >> 第三章 中文Windows XP >> 第四章 中文文字处理系统Word 2019 >> 第五章 中文电子表格处理系统Excel 2019
21世纪高等学校公共课计算机教材
□ 第六章 中文幻灯片演示文稿PowerPoint 2019 □ 第七章 多媒体技术基础 □ 第八章 计算机网络基础 □ 第九章 网页制作初步 □ 第十章 计算机信息应用技术
多功能电视卡的应用:
相当于显示卡
可以改变显示模式、电 视收看、自动搜索所有 电视频道的功能,并有
自动记忆功能。
静态视频捕捉
应用复印机、数码相机、 扫描仪等,就可以完成 一系列的静态图像捕捉, 然后以BMP格式文件存
盘;
动态视频捕捉
在视频输入端连接数码 摄像机、录像机等视频、 音频信号线,使用相关 软件,可捕捉动态视频 图像,生成AVI格式文件。
盘、光盘觉、反R应O的M图及像R等AM等。
6
第七章 多媒体技术基础
>> 7.1.1 媒体、多媒体和多媒体技术
(陈慧南 第3版)算法设计与分析——第7章课后习题答案
③ 其余元素
w[0][2] q[2] p[2] w[0][1] 15
k 1: c[0][0] c[1][2] c[0][2] min k 2 : c[0][1] c[2][2] w[0][2] 22 r[0][2] 2
17000
s[0][2]
0
m[1][3]
min
k k
1: m[1][1] m[2][3] 2 : m[1][2] m[3][3]
p1 p2 p4 p1 p3 p4
10000
s[1][3]
2
m[1][3]
min
k k
0 : m[0][0] m[1][3] 1: m[0][1] m[2][3]
第七章课后习题
姓名:赵文浩 学号:16111204082 班级:2016 级计算机科学与技术 7-1 写出对图 7-19 所示的多段图采用向后递推动态规划算法求解时的计算过程。
3
1
3
1
6
5
0
2
6
6
3
4
4 6
5
2
7
8
3
2
8
5
2
7
解析:
V 5 cost(5,8) 0 d (5,8) 8
V4
cos t(4, 6) minc(6,8) cos t(5,8) 7 cos t(4, 7) minc(7,8) cos t(5,8) 3
k 1: c[0][0] c[1][3] c[0][3] min k 2 : c[0][1] c[2][3] w[0][3] 25
计算机科学导论数据结构与算法
1. 数据结构概述 1.4 算法及其描述和算法分析
5、算法与数据结构的关系: • 计算机科学家沃斯(N.Wirth)提出的:
“算法+数据结构=程序” 揭示了程序设计的本质:对实际问题选择一种好的数据结构,加上设计一个好的算法,而好的算法很大 程度上取决于描述实际问题的数据结构。算法与数据结构是互相依赖、互相联系的。 • 一个算法总是建立在一定数据结构上的;反之,算法不确定,就无法决定如何构造数据。
2020/12/8
1. 数据结构概述
1.4 算法及其描述和算法分析 2、算法的描述: 1)流程图 2)伪代码——类程序设计语言 3、算法的基本结构 : 1)顺序结构 2)分支结构 3)循环结构
2020/12/8
1. 数据结构概述
开始
开始
开始
处理步骤1
处理步骤1
处理步骤1
处理步骤2
…
符合条件
分支条件
链表是通过一组任意的存储单元来存储线性表中的数据元素的,为建立起数据元素之间的关 系,对每个数据元素ai,除了存放数据元素的自身的信息ai之外,还需要和ai一起存放其后继ai+1所 在的存贮单元的地址,这两部分信息组成一个“节点”。
2020/12/8
2. 线性结构
2.1 线性表
3.线性表的链式表示和实现
– (1) 对所加工的对象进行逻辑组织 – (2) 如何把加工对象存储到计算机中去 – (3) 数据运算 数据结构正是讨论非数值类问题的对象描述、信息组织方法及其相应的操作 [例5-1] 设有一个电话号码薄,有N个人的姓名和电话号码。要求设计一个程序,按人名查找号码, 若不存在则给出不存在的信息。
Data-Structure=(D,R) 其中,D是数据元素的有限集,R是D上关系的有限集。
《数据结构》第 7 章 图
v3
v4 v5 v4
v3
v5 v4
v3
v5 v4
v3
v5 v4
v3
v5
注
一个图可以有许多棵不同的生成树。 所有生成树具有以下共同特点: 生成树的顶点个数与图的顶点个数相同; 生成树是图的极小连通子图; 一个有 n 个顶点的连通图的生成树有 n-1 条边; 生成树中任意两个顶点间的路径是唯一的; 在生成树中再加一条边必然形成回路。 含 n 个顶点 n-1 条边的图不一定是生成树。
A1 = {< v1, v2>, < v1, v3>, < v3, v4>, < v4, v1>} v1 v2
有向图
v3
v4
制作:计算机科学与技术学院 徐振中
数据结构 边:若 <v, w>∈VR 必有<w, v>∈VR,则以 无序对 (v, w) 代表这两个有序对,表示 v 和 w 之 间的一条边,此时的图称为无向图。 G2 = (V2, E2) V2 = {v1, v2, v3, v4, v5}
第七章 图
E2 = {(v1, v2), (v1, v4), (v2, v3), (v2, v5) , (v3, v4), (v3, v5)} v1
G2
v3
v2
无向图
v4
v5
制作:计算机科学与技术学院 徐振中
数据结构
第七章 图
例:两个城市 A 和 B ,如果 A 和 B 之间的连线的涵义是 表示两个城市的距离,则<A, B> 和 <B, A> 是相同的, 用 (A, B) 表示。 如果 A 和 B 之间的连线的涵义是表示两城市之 间人口流动的情况,则 <A, B> 和 <B, A> 是不同的。 北京 <北京,上海> (北京,上海) <上海,北京> <北京,上海> 北京 上海 上海
数据结构(C语言版)第三版__清华大学出版社_习题参考答案
数据结构(C语言版)第三版__清华大学出版社_习题参考答案数据结构(C语言版)第三版__清华大学出版社_习题参考答案引言:数据结构是计算机科学的基础,对于学习和理解数据结构的相关概念和算法非常重要。
本文将对清华大学出版社出版的《数据结构(C语言版)第三版》中的习题进行参考答案的提供。
通过正确的理解和掌握这些习题的解答,读者可以加深对数据结构的认识,并提高自己的编程能力。
第一章:绪论1.1 数据结构的定义与作用数据结构是指数据对象以及数据对象之间的关系、运算和存储结构的总称。
数据结构的作用是在计算机中高效地组织和存储数据,同时支持常见的数据操作和算法。
1.2 算法的定义与特性算法是解决特定问题的一系列步骤和规则。
算法具有确定性、有穷性、可行性和输入输出性等特点。
第二章:线性表2.1 线性表的定义和基本操作线性表是同类型数据元素的一个有限序列。
线性表的基本操作包括初始化、查找、插入、删除和遍历等。
2.2 顺序存储结构顺序存储结构是将线性表中的元素按顺序存放在一块连续的存储空间中。
顺序存储结构的特点是随机存取、插入和删除操作需要移动大量元素。
2.3 链式存储结构链式存储结构通过结点之间的指针链表来表示线性表。
链式存储结构的特点是插入和删除操作方便,但查找操作需要遍历整个链表。
第三章:栈和队列3.1 栈的定义和基本操作栈是只能在一端进行插入和删除操作的线性表。
栈的基本操作包括初始化、入栈、出栈和获取栈顶元素等。
3.2 队列的定义和基本操作队列是只能在一端插入操作,在另一端进行删除操作的线性表。
队列的基本操作包括初始化、入队、出队和获取队头元素等。
第四章:串4.1 串的定义和基本操作串是由零个或多个字符组成的有限序列。
串的基本操作包括初始化、串的赋值、串的连接和串的比较等。
第五章:树5.1 树的基本概念和术语树是n(n>=0)个结点的有限集。
树的基本概念包括根结点、子树、深度和高度等。
5.2 二叉树二叉树是每个结点最多有两个子树的树结构。
专升本计算机科学知识点整理(第一部分)
专升本计算机科学知识点整理(第一部分)
专升本计算机科学知识点整理(第一部分)
1. 数据结构
- 数组:是一种线性数据结构,用于存储相同类型的元素。
- 链表:是一种非线性数据结构,由节点组成,每个节点包含
数据和指向下一个节点的指针。
- 栈:是一种后进先出(LIFO)的数据结构,只能在一端进行
插入和删除操作。
- 队列:是一种先进先出(FIFO)的数据结构,插入操作在队
尾进行,删除操作在队头进行。
2. 算法
- 排序算法:包括冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排序
等。
- 查找算法:包括顺序查找、二分查找等。
- 图算法:包括广度优先搜索(BFS)和深度优先搜索(DFS)等。
3. 操作系统
- 进程与线程:进程是程序在执行时的一个实例,线程是进程
中的一个执行单元。
- 内存管理:包括虚拟内存、页面置换算法等。
- 文件系统:包括文件的组织、存储和访问方式。
4. 数据库
- 数据库的基本概念:包括数据库管理系统、表、字段、记录等。
- SQL语言:包括数据查询、插入、更新和删除等语句。
5. 网络
- OSI参考模型:包括物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
- IP协议:用于在网络中传输数据。
以上是第一部分的计算机科学知识点整理,下一部分将继续介
绍更多内容。
请随时与我联系,如果您有任何问题或需要其他帮助。
计算机导论 第三版 黄国兴 陶树平 丁岳伟第7章
表现层 超文本抽象机
存储层
存储层:又称数据库层,涉及所有存储数据的问题。 超文本抽象机:该层以存储层在分布式环境中存储的多媒体数据的
数据库功能为基础,决定超文本系统的结点和链的基本特征,记录 结点之间的链接关系以及相关链的属性。 表现层:又称用户界面层,它根据给定的结构和用户所期望的显示 ,决定了超文本系统的人机交互界面、信息的表现方式、交互操作 方式以及浏览导航方式。
多媒体系统:包含连续和离散编码的信息。例如,在视频会 议应用中,同时传输文档处理程序产生的文本(离散)和图 像(连续),就是一个多媒体应用系统。
超媒体系统:包括超文本系统的非线性信息链和多媒体系统 中的连续和离散媒体。
超文本:Windows中的“帮助”使用了超文本的方式。 超媒体:MP3网站上的音乐,娱乐网站的视频(电影)。
通过学习,初步掌握多媒体技术及其应用,了解超 文本、超媒体的组成和虚拟现实等多媒体应用。
什么是多媒体呢? 它有什么特征呢? 目前,有什么跟多媒体有关的技术呢?
7.1多媒体
媒体:媒体(Media)是指承载或传递信息的载体。
在计算机领域中,媒体一方面是指用以存储信息的实 体,如磁带、磁盘、光盘和半导体存储器;另一方面是指 信息的载体,如数字、文字、声音、图形和图像。
多媒体系统的组成
多媒体硬件系统:支持多媒体信息交互处理所需的硬件设备,如大容 量内存、声卡、CD-ROM或DVD-ROM驱动器、显卡、视频卡以及显示器 、扫描仪、数码相机、摄像机等。
多 媒 体 操 作 系 统 : 提 供 程 序 执 行 的 工 作 环 境 , 如 Windows 98/2000/XP/7/8等。
声音的制作
多媒体技术的特点是对声音、文字和图像等多种媒 体信息进行综合式交互处理。声音则是多媒体信息的重要 组成部分之一,是多媒体技术研究中的一个重要内容。它 能与文字、图像等一并传递信息。今天的多媒体计算机早 已不像以前,通过语音识别技术,它可以听懂人们说话; 通过音乐合成技术,它可以唱歌。
计算机系统概论第三版中文版
计算机系统概论第三版中文版摘要:1.计算机系统的定义和分类2.计算机硬件系统的组成及其功能3.计算机软件系统的组成及其作用4.计算机系统的工作原理与应用领域5.计算机技术的发展趋势与挑战正文:一、计算机系统的定义和分类计算机系统是处理、存储和传输信息的电子设备的总称。
根据其应用领域和功能,计算机系统可分为个人计算机、服务器、嵌入式系统、超级计算机等。
此外,根据计算机的用途和规模,还可以将其划分为通用计算机和专用计算机。
二、计算机硬件系统的组成及其功能计算机硬件系统是计算机系统的实体部分,包括输入设备、输出设备、存储器、处理器等。
输入设备负责将数据和指令输入到计算机中,如键盘、鼠标等;输出设备则将计算机处理后的结果展示给用户,如显示器、打印机等;存储器用于存储数据和程序;处理器则是计算机的核心,负责执行指令和处理数据。
三、计算机软件系统的组成及其作用计算机软件系统是计算机系统中指导硬件完成各种任务的指令集合。
它包括操作系统、应用软件和编程工具等。
操作系统负责管理计算机硬件资源,提供用户与计算机硬件之间的接口;应用软件则根据用户需求,实现各种功能,如文字处理、电子表格、图像处理等;编程工具则帮助程序员编写和调试软件。
四、计算机系统的工作原理与应用领域计算机系统的工作原理主要包括输入、处理、存储和输出四个环节。
用户通过输入设备将指令和数据输入到计算机中,处理器对这些指令和数据进行处理,存储器用于暂时存储处理结果,最后通过输出设备将结果展示给用户。
计算机系统的应用领域广泛,包括科学计算、信息处理、工业控制、家庭娱乐等。
五、计算机技术的发展趋势与挑战随着科技的进步,计算机技术不断发展,主要趋势包括量子计算机、人工智能、物联网、大数据等。
然而,计算机技术的发展也带来了一些挑战,如信息安全、隐私保护、能耗问题等。
面对这些挑战,研究人员正努力寻求解决方案,以推动计算机技术的持续发展。
通过以上内容,我们对计算机系统有了更深入的了解。
计算机与信息技术基础(第3版)第七章
THANKS
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自然语言处理是人工智能的另一个重要分支,它研究如何让计算机理解和生成人类语言。
智能语音技术的定义
智能语音技术是自然语言处理的一个重要应用,它利用计算机对人类语音进行识别、转换和合成 ,实现人机语音交互。
自然语言处理与智能语音技术的应用
自然语言处理和智能语音技术已广泛应用于智能客服、智能家居、智能车载等领域,为人们提供 了更加便捷和高效的服务。
系统软件
操作系统
操作系统是计算机系统的 核心软件,负责管理硬件 资源、控制应用程序运行、 提供用户界面等。
数据库管理系统
数据库管理系统是用于存 储、检索和管理大量数据 的关键软件。
开发工具
开发工具是指用于编写、 调试和维护计算机程序的 软件,如编译器、调试器 等。
应用软件
办公软件
如Microsoft Office系列,用于 处理文档、电子表格、演示文稿
网络安全威胁
网络安全威胁包括病毒、蠕虫、木马、拒绝服务攻击等,这些威胁 可能对网络系统造成严重危害。
网络安全防护
网络安全防护包括防火墙、入侵检测系统、安全审计等手段,通过这 些手段可以有效地降低网络安全风险。
05
数据库基础
数据库概述
数据库定义
数据库是一个存储和管理数据的集合,可以理解为电子化的文件 柜。
数据模型
数据模型是描述数据、数据关系以及数据操作的抽象表示,常见的 数据模型有层次模型、网状模型和关系模型。
数据库管理系统
数据库管理系统(DBMS)是用于创建、管理、维护数据库的软件 系统,提供数据存储、检索、更新等操作功能。
关系数据库系统
01
关系数据库定义
关系数据库是以关系模型为基础构建的数据库,采用二维表格的形式存
数据结构第三版第七章作业参考答案
else { t=(BTNode *)malloc(sizeof(BTNode));
t->data=b->data; t1=Swap(b->lchild); t2=Swap(b->rchild); t->lchild=t2; t->rchild=t1; } return t; }
}
7.7 假设二叉树采用二叉链存储结构,t 指向根结点,p 所指结点为任一给 定的结点,设 计一个算法,输出从根结点到p 所指结点之间路径。
解:本题可以采用《教程》中例 7.8 的方法(只需对该算法作简单修改即
可
)
。
这
里
介
绍另一种方法,即非递归后序遍历树t(参见《教程》7.4.3 小节后序遍历非
递
归
二叉树树 形表示。
答:由《教程》7.6 节的构造算法得到的二叉树的构造过程和二叉树如图 7.3 所示。
b 左:c 右:ed
a 左:cbed 右:hgijf
f 左:hgij 右:空
c 左:空 右:空
d
g
左:e
左:h
右:空 右:ij
e 左:空 右:空
h 左:空 右:空
i 左:空 右:j
j 左:空 右:空
图 7.3 二叉树的构造过程
7.3 设给定权集 w={2,3,4,7,8,9},试构造关于 w 的一棵哈夫曼树,并求其带权 路径长度 WPL。
答:本题的哈夫曼树如图 7.4 所示。
33
18
15
9
97
8
5
4
2
3
图 7.4 一棵哈夫曼树
其带权路径长度WPL=(9+7+8)×2+4×3+(2+3)×4=80。
《数据结构》课程教学大纲
课程教学大纲课程代号:07021021学时数:56+S16适用专业:计算机科学与技术专业一、本课程的性质、目的和任务1。
本课程的性质数据结构是高等院校计算机各专业的核心课程之一,也是重要的专业基础课,主要介绍和研究各种基本的数据结构及其应用.2。
本课程的目的通过本课程的学习,使学生获得有关数据的各种逻辑结构、在存储器上的存储结构以及相关运算的算法:并能够根据实际问题的需要选择和设计出相应运算的算法。
为《操作系统》、《数据库概论》等后续课程的学习及为应用软件特别是非数值应用软件的开发打下良好的基础和时间基础。
3.本课程的任务本课程的主要任务是培养学生:(1)熟练掌握各种数据结构的特点、存储表示,操作算法及在计算机科学中基本应用。
(2)初步掌握算法的时间分析和空间分析的技巧。
(3)培养、训练学生选用合格的数据结构和使用类C语言编写质量高、风格好的应用程序及初步评价算法程序的能力.二、教学基本内容和要求1。
绪论(1)教学目的与要求熟悉数据结构的一些基本概念;了解抽象数据类型的定义、表示和实现方法;掌握C++语言的语句及算法描述的书写规则;掌握计算语句频度和估算算法时间复杂度的方法。
(2)主要内容数据、数据元素、数据对象、数据类型、数据结构等概念;抽象数据类型的定义、表示和实现方法;描述算法的C++语言;算法设计的基本要求以及从时间和空间角度分析算法的方法。
(3)重点、难点重点:算法的时间和空间复杂性的评价;难点:算法效率的度量。
2.线性表(1)教学目的与要求掌握线性表的定义和顺序存储结构;掌握线性表的链式存储结构;掌握线性表的插入、删除、归并等基本运算;了解静态链表和一元多项式的有关知识。
(2)主要内容线性表的顺序存储结构、线性表的链式存储结构;在线性表的两类存储结构(顺序的和链式的)上实现基本操作;静态链表的存储结构和运算;一元多项式的抽象数据类型定义、表示及加法的实现。
(3)重点、难点重点:线性表的链式存储结构;难点:静态链表的存储结构和运算。
全套电子课件:数据结构(C语言版)(第三版)
3.逻辑结构 • 结点和结点之间的逻辑关系称为数据的逻辑结构。 • 在表1-1所示的表格数据中,各结点之间在逻辑上有一种线性关系,
它指出了10个结点在表中的排列顺序。根据这种线性关系,可以 看出表中第一本书是什么书,第二本书是什么书,等等。
4.存储结构 • 数据在计算机中的存储表示称为数据的存储结构。 • 在表1-1所示的表格数据在计算机中可以有多种存储表示,例如,
if (〈表达式〉) 语句;
if (〈表达式〉) 语句1;
else 语句2;情况语句 switch (〈表达式〉)
• 注意:switch case语句是先计 算表达式的值,然后用其值
{ case 判断值1; 语句组1; 与判断值相比较,若它们相
break;
一致时,就执行相应的case下
case 判断值2;语句组2;
例 计算f=1!+2!+3!+…+n!, 用C语言描述。
void factorsum(n) int n;{int i,j;int f,w; f=0; for (i=1,i〈=n;i++) {w=1; for (j=1,j〈=i;j++) w=w*j; f=f+w;} return;
• 计算机算法与数据的结构密切相关,算法无不依附于具体的数据 结构,数据结构直接关系到算法的选择和效率。
• 运算是由计算机来完成,这就要设计相应的插入、删除和修改的 算法 。也就是说,数据结构还需要给出每种结构类型所定义的各 种运算的算法。
• 直观定义:数据结构是研究程序设计中计算机操作的对象以及它 们之间的关系和运算的一门学科。
主要内容
➢1.1 引言 ➢1.2 数据结构的发展简史及其在计算机科
湖北省考研计算机科学与技术专业复习资料数据结构与算法重点知识点梳理
湖北省考研计算机科学与技术专业复习资料数据结构与算法重点知识点梳理一、数据结构的基本概念数据结构是计算机科学中非常重要的基础知识,它涉及到如何组织和存储数据的方法和技术。
在考研计算机科学与技术专业的复习过程中,数据结构是必不可少的一部分。
下面将梳理数据结构的重点知识点。
1.1 数据结构的定义在计算机科学中,数据结构是指一组数据元素及其之间的关系,它可以分为线性结构、非线性结构和文件结构等。
1.2 常见的数据结构常见的数据结构包括数组、链表、栈、队列、树和图等。
它们各自适用于不同的问题场景,对于理解数据结构的概念和原理非常重要。
二、数组数组是最基本、最简单的数据结构之一,也是其他数据结构的基础。
考研中数组的相关知识点主要包括以下几个方面。
2.1 数组的定义和基本操作数组是由连续的内存空间组成,用于存储一组具有相同类型的数据。
数据在内存中的存储位置是连续的,可以通过下标访问。
2.2 数组的特点和优缺点数组的特点是支持随机访问、插入和删除操作相对较慢。
它的优点是简单、易于理解和实现;缺点是大小固定、插入和删除操作不方便。
三、链表链表是一种常见的数据结构,它通过指针将一组节点连接在一起。
考研中链表的相关知识点主要包括以下几个方面。
3.1 链表的定义和基本操作链表由一个个节点组成,每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。
链表的基本操作包括插入、删除和查找。
3.2 链表的分类和特点链表可以分为单向链表、双向链表和循环链表等。
它的特点是插入和删除操作相对较快,但访问某个特定位置的节点比较慢。
四、栈和队列栈和队列是两种常见的线性数据结构,它们分别采用"先进后出"和"先进先出"的策略来管理数据。
4.1 栈的定义和基本操作栈是一种具有后进先出特点的数据结构,它支持的基本操作包括入栈和出栈。
4.2 队列的定义和基本操作队列是一种具有先进先出特点的数据结构,它支持的基本操作包括入队和出队。
第7章图(4)-数据结构教程(Python语言描述)-李春葆-清华大学出版社
{0,1,2,3,5,4,6} {}
{0, 4, 5, 6, 10, 9, 16} {0, 0, 1, 0, 5, 2, 4}
最小的顶点:2
{0,1,2} {3,4,5,6}
{0, 4, 5, 6, 11, 9, ∞} {0, 0, 1, 0, 1, 2, -1}
13/45
41
0
6
7
1
6
2
6
24
3
5
46
1
6
8
5
S
U
{0,1,2} {3,4,5,6}
{0,1,2,3} {4,5,6}
dist[]
0 123 456
path[]
S
v
i
U=V-S
j
6/45
(2)从U中选取一个顶点u,它是源点v到U中最短路径长度最小的顶点, 然后把顶点u加入S中(此时求出了源点v到顶点u的最短路径长度)。
U=V-S S
u v
i
7/45
(3)以顶点u为新考虑的中间点,修改顶点u的出边邻接点j的最短路 径长度,此时源点v到顶点j的最短路径有两条,即一条经过顶点u,一条 不经过顶点u:
采用广度优先遍历可以求最短路径
1/45
带权图 把一条路径上所经边的权值之和定义为该路径的路径长度或称带权路径 长度。 从源点到终点可能不止一条路径,把带权路径长度最短的那条路径称为 最短路径,其路径长度(权值之和)称为最短路径长度或者最短距离。
采用广度优先遍历可以求最短路径:不适合
2/45
Edsger Wybe Dijkstra 1930年5月11日~2002年8月6日
12/45
示例
41
本章参考文献_计算机科学概论(第3版)_[共2页]
三、简答题1.冯·诺依曼思想的关键是什么?2.现代电子计算机的发展经历了哪几个阶段、各阶段的特点是什么?是以什么为标志划分的?3.为什么巴贝奇的分析机没有制成?请你分析原因。
4.你认为是哪些技术的出现,才使得电子计算机能够实现?5.计算机与计算器的本质区别是什么?6.巨型机和微型机之间的区别是什么?它们各有什么优缺点?7.你对计算机怎么看?试列出你的积极的观点和消极的观点。
8.你对普适计算(无所不在的计算)有体会吗?请列举你学习和生活中碰到的“无所不在的计算”。
9.什么是摩尔定律?你认为摩尔定律会失效吗?为什么?10.你认同ENIAC是世界上第一台投入使用的通用电子计算机吗?为什么?ENIAC有什么缺陷?11. 你认为世界信息技术未来增长点是什么?列举几个并陈述理由。
12. 你觉得PC(台式计算机)会消失吗?本章参考文献[1] 赵欢.大学计算机基础—计算机科学概论.北京:人民邮电出版社,2007.[2] George Beekman.计算机通论—探索明天的技术.杨小平,张莉译.第四版.北京:机械工业出版社,2004.[3] Timothy J.O' Leary,Linda I.O' Leary. 计算机科学引论(2005影印版).北京:高等教育出版社,2004.[4] J. Glenn Brookshear. 计算机科学概论(第8版)(英文版).北京:人民邮电出版社,2006.[5] 瞿中,熊安平,杨德刚,薛峙.计算机科学导论(第2版).北京:清华大学出版社,2007.[6] 中国科学院信息领域战略研究组.中国至2050年信息科技发展路线图.北京:科学出版社,2009.[7] Peter J. Denning,Robert M. Metcalfe. Beyond Calculation—The Next Fifty Years of Computing. New York: Springer press,1998.[8] 阎康年.关于集成电路的发明与发明权争论的历史考察.自然辩证法通信,1999,21(120):60-68.[9] 维基百科. 计算机硬件历史./wiki/%E8%A8%88%E7%AE%97%E6%A9%9F%E7%A1%AC%E9%AB%94%E6%AD%B7%E5%8F%B2.[10] .[11] /lists.[12] 华盛顿大学课程网站. CSE P 590A: History of Computing./courses/csep590/06au/.49。
课后自测-7-计算机科学导论(第3版)-常晋义-清华大学出版社
课后自测-77.1 自测练习一、判断题1.程序的核心是算法。
2.算法就是程序,程序就是算法。
3.算法与程序不同,算法是问题求解规则的一种过程描述。
4.算法必须用程序设计语言来表示。
5.算法一定要用“伪代码”(一种介于自然语言和程序设计语言之间的文字和符号表达工具)来描述。
6.一个算法可以不满足能行性。
7.一个算法可以没有输出,但至少应有一个输入。
8.算法和数据结构之间存在密切关系,算法往往建立在数据结构的基础上,若数据结构不同,对应问题的求解算法也会有差异。
9.评价一个算法的效率应从空间代价和时间代价两方面进行考虑。
10.对于同一个问题可采用不同的算法去解决,但不同的算法通常具有相同的效率。
11.一个完整的算法必须有输出。
12.算法的效率包括空间效率和时间效率。
13.一个算法必须有外部提供的输入,否则无法确定其初始条件。
14.一个算法只要正确,即使没有输出也是可以的。
15.数据的逻辑结构与数据的存储无关,独立于计算机。
16.数据的存储结构可以分为顺序存储和链式存储两种。
17.数据的逻辑结构可分为线性结构和非线性结构两类。
18.线性表采用链式存储结构要求存储单元的地址必须是连续的。
19.线性表的顺序结构比链式结构更利于元素的插入、删除。
20.栈和队列逻辑上都是线性表。
21.若让元素1,2,3依次进栈,则出栈顺序1,3,2是不可能出现的情况。
22.队列是一种插入和删除操作分别在表的两端进行的线性表,是一种先进先出的结构。
23.线性表中每个元素都有一个直接前驱和一个直接后继。
24.二叉树的前序遍历序列中,任意一个结点均处在其孩子结点的前面。
25.二叉树中不存在度大于2的结点。
当某个结点只有一棵子树时,无所谓左、右子树。
26.在一个有向图中,所有顶点的入度之和等于所有顶点的出度之和。
27.如果无向图中每个顶点的度都大于等于2,则该图中必有回路。
28.使用枚举法解决问题,在列举问题可能解的过程中,不能遗漏,但可以重复。
电子管时代_计算机科学概论(第3版)_[共3页]
18 尉的格蕾斯·霍波(Grace Hopper,见图1.38)博士。
1946年,霍波博士在发生故障的Mark-Ⅱ计算机里找到了一只飞蛾,这只小虫被夹扁在继电器的触点里,影响了机器运作。
于是,霍波把它小心地保存在工作笔记里(见图1.39),并恢谐地把程序故障统称为“臭虫(Bug)”,这一奇怪的称呼,后来成为计算机领域的专业术语。
从1949年开始,霍波加盟第一台电子计算机发明者莫契利和埃克特等创办的公司,为第一台存储程序的商业电子计算机UNIV AC编写软件。
1952年,霍波成功研制第一个编译程序A-0。
1959年,在五角大楼支持下,她领导一个工作小组又成功地研制出商用编程语言COBOL(Common Business-Oriented Language)。
霍波被后人称为“计算机软件之母”。
】图1.38 霍波博士在操作Mark计算机图1.39 保存在霍波笔记本中的“臭虫”【霍波天才的创造和发明,除了计算机界通用的术语“臭虫”(Bug)外,还有一个就是家喻户晓的“千年虫”(Y2K)。
20世纪50年代计算机存储器非常昂贵,为了节省内存空间,霍波开始采用6位数表示日期,即年、月、日各两位,随着COBOL语言影响日愈扩大,这一习惯被沿用下来,到2000年前居然变成了危害巨大的“千年虫”,这是她始料未及的。
】Mark系列计算机是电磁式计算机,艾肯与霍波等人研制出Mark系列计算机后,他们联名发表文章说,Mark计算机能自动实现人们预先选定的系列运算,甚至可以求解微分方程,他们终于实现了巴贝奇分析机的夙愿。
但他们没有想到,这种机器从它投入运行的那一刻开始就差不多已经过时,因为同样在美国,有一些人已经开始了完全的电子器件计算机的研制。
1.7 现代电子计算机前面介绍的计算机有些采用了二进制、闪现了数字电路的灵光,有的也尝试采用机电混合装置或者继电器,甚至许多都可以执行程序。
但ENIAC才是真正采用全电子元器件、能自动执行程序、具有通用用途的第一台现代电子计算机,它的诞生标志着一个时代的开始。
二叉树的基本概念_计算机科学概论(第3版)_[共2页]
195 于入轨和出轨之间的缓冲轨,由于这些缓冲轨均按FIFO 的方式运作,我们可以视它们为队列,禁止将车厢从缓冲轨移动到入轨,也禁止从出轨移动到缓冲轨。
假定重排8节车厢,其初始次序为3,7,2,4,8,1,6,5,并且利用3个缓冲轨来实现,我们分别用3个链表队列Q 1、Q 2和Q 3来作为缓冲轨,如图7.21所示。
图7.21 火车车厢重排示意图从图7.22中可以看出,3号车厢不能直接移到出轨,因为1号车厢和2号车厢必须排在3号车厢之前。
因此,应该把3号车厢移动到队列Q 1,7号车厢可放在队列Q 1中的3号车厢之后。
而接下来的2号车厢不可放在7号车厢之后,因此,应把2号车厢放在队列Q 2的首部,依次类推,4号车厢放在2号车厢之后,8号车厢放在队列Q 1中的7号车厢之后。
因此,这时候,1号车厢可直接通过队列Q 3移动至出轨,然后从队列Q 2移动2号车厢到出轨,从队列Q 1移动3号车厢到出轨,接着从队列Q 2移动4号车厢到出轨,由于这时5号车厢仍位于入轨之中,所以应把6号车厢移动至放在队列Q 2中,这样可以把5号车厢直接从入轨移动至出轨,然后依次从Q 2中移出6号车厢,从Q 1中移出7号、8号车厢。
7.5 树树形结构是一类重要的非线性结构。
树形结构是结点之间有分支,并具有层次关系的结构。
它非常类似于自然界中的树。
树形结构在客观世界中是大量存在的,例如,家谱、行政组织机构都可用树形象地表示。
图7.22所示为某学校的机构图。
图7.22 学校机构图树在计算机领域中也有着广泛的应用,例如,在编译程序中,可用树来表示源程序的语法结构;在数据库系统中,可用树来组织信息;在分析算法的行为时,可用树来描述其执行过程。
7.5.1 二叉树的基本概念二叉树t 是有限个元素的集合(可以为空)。
当集合为空时,称该二叉树为空二叉树。
当二叉。
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1974年图灵奖的获得者
开创了数据结构课程体系
5
7.1.1 什么是数据结构
数据结构代表有特殊关系的数据的 集合 研究大量数据在计算机内部的存储 方式: 有效的形态存放在计算机的存储器 中,以便计算机能快速便捷地获取、 维护、处理和.1.1 什么是数据结构
学习数据结构:
计算机 科学概论
1
第 7章 数据结构
2
本章提要 1 数据结构概述
1
2
线性表
栈
队列
2 数据结构的基本方法
3 4
树
图
3 数据结构综合应用
5
7.1.1 什么是数据结构
数据结构?
数据结构?
数据
结构 ?
数据+结构=数据结构
4
7.1.1 什么是数据结构 Donald Ervin Knuth
《计算机程序设计的艺术》系列“三部曲” 1.第一卷《基本算法》于1968年出版 2.第二卷《半数字化算法》于1969年出版 3.第三卷《排序与搜索》于1973年出版
“入栈”和“出栈”
11
7.2.2 数据结构基本方法
队列
一种先进先出的线性表
( First In Fist Out ),简称
FIFO。 只允许在一端进行插 入,另一端进行删除。
排队中的队列
12
7.2.2 数据结构基本方法
树
树形结构是结点之间有分支,并具 有层次关系的结构。是一棵从根结 点到叶子结点的倒立的”树”。
17
7.2.3数据结构与算法
查找
排序
18
7.2.3数据结构与算法
查找和排序是计算机程序设计中的两种重要操作 查找是在一个含有众多的数据元素(或记录)的查找表中找出某个“特定 的”数据元素(或记号); 排序是将一个数据元素(或记录)的任意序列,重新排列成一个按关键字 有序的序列。
查找 排序
19
7.2.3数据结构与算法
基本操作:“出栈、入栈”和 “出列、入列”
树 树结构:一个具有层次性的、非空的有限元素的集合 代表树:二叉树 图 图定义:一种比树更复杂的非线性结构,图中任意两个结点之间都可能相关,即 结点之间的邻接关系可以是任意的,一般采用邻接矩阵和邻接表来存储图 图的遍历:广度优先搜索、深度优先搜索
顺序查找
查找
动态查找表
查找算法:
顺序查找:将查找值顺序逐个与结点值进行 比较,相等即为查找成功,否则查找失败; 二分查找:二分查找法假设要查找的线性表 是有序的,其中每次比较操作可以找到要找 的数据项或把线性表减少一半。 哈希表查找:构造哈希函数进行查找
哈希表
20
7.2.3数据结构与算法
“
30
谢谢聆听! 输入文字
倒立的“树”
13
7.2.2 数据结构基本方法
图
图由两个集合构成:顶
点的集合和边的集合。 图包括有向图和无向图。
湖南大学地“图”
14
7.2.2 数据结构基本方法
图
图的遍历
深度优先搜索算法提出者—John Hopcroft和 Robert Tarjan,1986年图灵奖获得者
宽带优先
最短 路径
排序算法特点: 插入排序 快速排序 选择排序
插入排序:平均时间复杂度为平
排序
方级的,效率不高,但是容易实 现;
。。。。
快速排序:是所有排序算法中最
高效的一种; 选择排序:排序特点复杂,且是 不稳定的排序方法。 。。。。
21
线性表的应用 数据结构
队列的应用
树的应用
图的应用
特点:“逻辑性强、高效率、实用” 重点: ① 线形结构 ② 树形结构 ③ 图形结构 链表 栈 队列
7
7.2.1 方法概览
数据结构
线性表
栈
队列
树
图
数据结构的五种基本方法
8
7.2.2 数据结构基本方法
线性表-单链表
单链表中的结点至少包括 两个域的记录:一个包含 数据,另一个包含链表中 该结点的下一个结点的地
深 度 优 先
Dijkstra 最短路径算法 提出者—Edsger Wybe Dijkstra , 1972 年 图灵 奖获得者
15
7.2.2 数据结构基本方法
线性表 单向链表:结点包含数据和下一结点的地址 循环链表:末结点存放头结点地址 栈和队列 特点:分别为“先进后出”、“先进先出”
查找
应用eg:
希尔表在计算机网络
中的应用
排序
应用eg:
排序在游戏中的应用
27
数据结构就像一座藏宝图, 深入挖掘,探索,最终就 能发现宝藏!
28
成功=勤奋 and 勤奋!
29
在此输入标题
“
在此录入上述图表的综合分析结论 在此录入上述图表的综合分析结论 在此录入上述图表的综合分析结论 在此录入上述图表的综合分析结论
址。
人的一生-单链表
9
7.2.2 数据结构基本方法
1 3 7 15 6 9 5 4
2 8
3 1 4 22
线性表-循环单链表
循环链表是在单链表的基础上, 末结点指针指向头结点地址。
多约瑟夫问题-循环链表
10
7.2.2 数据结构基本方法
栈
一种先进后出的线性表
( First In Last Out ) , 简 称 FILO 。只允许在一端进行插 入和删除。
22
7.3.1线性表的应用
链表在研究生管理系统中应用
链表在嵌入式系统中应用
23
7.3.2栈的应用
IPV6的双栈模型
双栈模型在校园网络的应用
24
7.3.3队列的应用
银行排队系统的队列应用 队列在媒体播放列表中的应用
25
7.3.4树的应用
B+和B-树在数据库搜索中的应用
26
7.3.5算法的应用
16
7.2.3数据结构与算法 Niklaus Wirth,他 是PASCAL语言之 父及结构化程序设 计的首创者,1984 年图灵奖获得者
程序 = 算法 + 数据结构
数据结构: • 一种程序构件、工具; • 编程中常用的数据组织形式及其操 作的抽象; 编程: • 数据结构的选择, • 算法的设计与度量