数据结构 耿国华 西北大学 1-5数据结构与C语言表示

例：viod swap1(int a,int b) { int c; c=a; a=b; b=c; printf(“swap1中的a=%d,b=%d”,a,b);10 }
viod swap2(int *a,int *b) { int c;
c=*a; *a=*b; *b=c; } viod main() { int x=100,y=800;
多个函数结果需带出时可选择如下方式： (1)全局变量方式：函数内给全局变量赋值，其值自
然带出。 (2)数组方式：同类的多个值，可放入一个数组，返
回数组指针或首地址即可。 (3)结构体方式：不同类的多个值，可放入一个结构
体，返回结构体指针或变量即可。 (注意:该结构体类型应全局有效)12
(4)指针方式：通过多个指针参数传地址。 返回
第 1 章 绪论
1.5 数据结构与C语言表示
面向对象和抽象数据类型
面向对象的概念
面向对象=对象+类+继承+通信
对象：是指在应用问题中出现的各种实体、事件和规格说
明等，它是由一组属性和在这组值上的一组服务构成的，
其中属性值确定了对象的状态。
类：把具有相同属性和服务的对象归到同一类,而把一个
类中的每一个对象称为该类的一个实例,它们具有相同的
ADT <ADT名>
{ 数据对象:<数据对象的定义> 结构关系:<结构关系的定义> 基本操作:<基本操作的定义>
}ADT <ADT名>
基本操作的定义格式为：
<操作名称> (参数表)
操作前提:<操作前提描述>
5
操作结果:<操作结果描述>
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1.5 数据结构与C语言表示
ADT Complex {
服务。
继承：面向对象方法的最有特色的方面。
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各个类的对象间通过消息进行通信。
第 1 章 绪论 1.5 数据结构与C语言表示 面向对象和抽象数据类型
面向对象的特点 面向对象程序设计的特点是封装性（Encapsulation）、
继承性(Inheritance)和多态性(Polymorphism）。
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第 1 章 绪论
1.5 数据结构与C语言表示
结构化程序设计与函数的模块化
（2）结构化程序设计的构成单元 任何程序都是由顺序、选择、重复三种基本控制结构
来组成。
(a) 顺序结构 (b) 选择结构
(c) 重复结返构回 4
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1.5 数据结构与C语言表示
用C语言实现的抽象数据类型ADT
ADT的定义格式
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1.5 数据结构与C语言表示
面向对象和抽象数据类型
结构化的开发方法 结构化的开发方法是面向过程的开发方法，首先着眼于 系统要实现的功能。从系统的输入和输出出发，分析系 统要实现的功能，用自顶向下、逐步细化的方式建立系 统的功能结构和相应的程序模块结构。一旦程序功能需 要修改，就会涉及多个模块，修改量大，易于出错，并 会引起程序的退化。
{ 内部数据说明； 执行语句组；
} /*函数名*/ 2、算法描述要点
加注释、…、退出语句的区别等(p23-24) 9
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1.5 数据结构与C语言表示
3.函数参数的传递
变量的作用域： 全局变量、局部变量 参数的传递方式： 传值、传地址
C语言函数参数为单向传值，但可用指针类型的参数实 现传地址。
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1.5 数据结构与C语言表示
面向对象和抽象数据类型
面向对象的开发方法 面向对象的方法首先着眼于应用问题所涉及的对象，包 括对象、对象属性、要求的操作，从而建立对象结构和 为解决问题需要执行的时间序列，据此建立类的继承层 次结构，通过各个类的实例之间的消息连接实现所需的 功能。类的定义充分体现了抽象数据类型的思想，基于 类的体系结构可以把对程序的修改局部化，如果系统功 能的需求发生变化，只需修改类中间的服务即可，此时 类所代表的对象基本不变，从而确保系统不致因修改而 退化。
抽象数据模型
数据结构
非形式算法
伪语言程序
可执行程序
1.选择数学模型描述问题，确定解决问题的算法
2.为模型定义抽象数据类型,并用伪语言描述算法 3.确定抽象数据类型的实5 数据结构与C语言表示
结构化程序设计与函数的模块化
著名的计算机科学家wirth(沃思)提出了一个著名的公 式表达了程序设计的实质：算法+数据结构=程序。即“程 序是在数据的特定表示方式的基础上，对抽象算法的具体 描述”。
（1）用typedef定义所需的新类型结构：
typedef可以用来创建新数据类型，也可以为新创 建的数据类型命名，使用很方便，这在数据结构的 抽象描述方面很有用。
（2）用子函数实现各个操作。
返回 8
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1.5 数据结构与C语言表示
算法描述规范与设计风格
1、算法表示形式： [函数返回值类型] 函数名（[形式参数及说明]）
数据对象：
假设:z1和z2是上述定义的复数
D＝{<e1,e2>｜e1,e2∈RealSet } 则 Add(z1, z2, z3) 操作的结果
数R据1例关＝系{如<：e，1,e抽2>象| 数e1是据复类数型的复实数数部的分定义：
| e2 是复数的虚数部分 }
即为用户企求的结果 z3 = z1 + z2
Initial(L) 初始化空线性表； Length(L) 求线性表的表长； Get(L,i) 取线性表的第i个元素； Insert(L,i,b)在表的第i个位置插入元素b； Delete(L,i) 删除线性表的第i个元素；
<ai，
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用C语言实现ADT
} ADT Complex
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第 1 章 绪论 1.5 数据结构与C语言表示
例：简化线性表的ADT定义
ADT Linear_list 数据元素 所有ai属于同一数据对象，
i=1， 2，……，n n≥0； 逻辑结构 所有数据元素ai（i=1，2，…，n-1）存在次序关系 ai+1>，a1无前趋，an无后继； 操作 设L为Linear_list
程序结构=控制结构+数据结构 结构化程序设计是为使程序具有合理的结构，以保证 程序正确性而规定的一套程序设计的方法，是人们多年来 研究与实践的结晶。 （1）结构化程序设计目的 通过设计结构良好的程序，以程序良好的静态结构保 证程序动态执行的正确性，使程序易理解、易调试、易维3 护，以提高软件开发的效率，减少出错率。
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第 1 章 绪论 1.5 数据结构与C语言表示 面向对象和抽象数据类型
结构化的开发方法和面向对象的开发方法的不同点 由于用面向对象开发方法建立起来的软件易于修改，与传 统方法相比，程序具有更高的可靠性、可修改性、可维 护性、可复用性、可适用性和可理解性。
返回 17
基本操作：
AssignComplex( &Z, v1, v2 )
操作结果：构造复数 Z,其实部和虚部分别被赋以参数 v1 和 v2 的值。
DestroyComplex( &Z)
操作结果：复数Z被销毁。
Add( z1,z2, &sum )
初始条件：z1, z2是复数。
操作结果：用sum返回两个复数z1, z2 的和值。
第 1 章 绪论 1.5 数据结构与C语言表示
数据结构与程序设计的关联性 结构化程序设计与函数的模块化 用C语言实现抽象数据类型 算法描述规范与设计风格 面向对象与抽象数据类型
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第 1 章 绪论 1.5 数据结构与C语言表示 数据结构与程序设计的关联性
用抽象数据类型的概念来指导问题的求解过
程为：
数学模型
swap1(x,y); printf(“调swap1后x=%d,y=%d”,x,y); x=100;y=800; swap2(&x,&y); printf(“调swap2后x=%d,y=%d”,x,y);
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}
第 1 章 绪论
1.5 数据结构与C语言表示
4.函数结果的带出方式
函数结果的带出方式共有三种： 全程变量、函数返回、传地址参数。