1.1 数据结构的研究内容 [共2页]
第一讲,数据结构研究的内容
例：两矩阵相乘
#define n 100 void MatrixMultiply(int A[n][n],int B[n][n],int C[n][n]) { int i,j,k for (i=1;i<=n;++i) n+1 for (j=1;j<=n;++j) n*(n+1) { C[i][j]=0; n2 for (k=1;k<=n,k++) n2(n+1) C[i][j]=C[i][j]+a[i][k]*b[k][j]; n3 }
数据在计算机中表示方式：
顺序映像（顺序存储结构）：以相
对的存储位置表示后继 关系。如前述的职 工档案管理程序，所有职工的纪录组成一 张表，这张表就使一个顺序存储结构。计 算机在为这张表分配存储空间时分配一个 连续的存储空间。
非顺序映像（链式存储结构）：
链式存储结构里相邻节点间的具体存储 位置不是一个顺序关系，查询节点需要借助于 指针。
4、数据结构：是相互存在着某种逻辑关
系的数据元素的集合。
带结构的数据元素的集合
指的是数据元素之间存在的关系
线性结构
树结构
图结构
集合
数据结构的定义
数据结构可以用一个二元组来定义： Data_srtuct=(D,S) D是数据元素的有限集，S是D上的关系。
例：复数的表示 ：
Complex=(C,R) C是两个实数的集合{c1，c2}，R是两个实数的关 系<c1,c2>。C2是虚部。
随着规模的增大，算法执行所需要的
时间的增长率和f(n)的增长率是相同的。用
时间复杂度来表示算法的时间效率，
T (n) = O(f(n))
数据结构
C语言描述如下:
main() {
int i,max,a[10]; printf("请输入个整数:"); for(i=0;i<10;i++) scanf("%d",&a[i]); max=a[0]; i=1; while(i<10){ if(a[i]>max) max=a[i]; i++; } printf("10个整数中的最大值为: %d\n",max);
2） 非数值问题 例 2 已知研究生选课情况，安排课程考试的日程。 1）问题涉及的对象：课程——可用课程名表示 ——不能用数值表示 2）对象之间的关系：同一研究生选修的课程不能安排在同一 时间考试，同一研究生选修的课程之间有 某种“冲突”关系 ——课程之间的这种关系不能用方程或 函数表示 3）数据及数据之间的关系如何存储？ 4）如何求解 ？
§1.1.2 本课程的研究对象
数据结构是研究什么的？这是课程最基本的问题，关 系到我们为什么要学习数据结构这门课程。
数值问题与非数值问题
有的同学可能想：我们在学习程序设计时，例如学习C语言时，学 习过各种数据类型数据如何表达，如何存储，如何处理，如整型变量， 可用标识符表达，在内存中它们通常是占用16个二进制位，可对它们作 加减乘除操作，但是C语言中学习过的关于数据的知识，只能求解一些简 单的计算问题和应用问题，如果你要想设计求解比较复杂的问题的程序 ，比如 比word简单的多的文本编辑程序，你还需要进一步的学习。 从应用问题涉及的对象来分可分为数值问题和非数值问题。数值 问题就是我们平时所说的计算问题，如已知圆的半径，要求圆的面 积。非数值问题就是问题中涉及的对象不能用数来表达的那些问题 。
严蔚敏最新版《数据结构》电子教案共56页文档
人民邮电出版社
• (1) 预定义常量及类型
• //函数结果状态代码 • #define OK 1 • #define ERROR 0 • #define INFEASIBLE -1 • #define OVERFLOW -2 • // Status是函数返回值类型，其值是函数结
果状态代码。 • typedef int Status;
（5）赋值语句 （6）选择语句 （7）循环语句
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（8）使用的结束语句形式有：
函数结束语句 return 循环结束语句 break; 异常结束语句 exit（异常代码）；
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（9）输入输出语句形式有： 输入语句 cin (scanf( )) 输出语句 cout (printf( ))
学生数据对象 • 学生记录的集合
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5、数据结构（Data Structure）是相互之间
存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。
数据结构是带“结构”的数据元素的集合， “结构”就是指数据元素之间存在的关系。
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数据结构的两个层次：
逻辑结构---
数据元素间抽象化的相互关系，与数据的存储无关，独 立于计算机，它是从具体问题抽象出来的数学模型。
离散数学、C语言 • 3.注意循序渐进：
基本概念、基本思想、基本步骤、算法设计 • 4.注意培养算法设计的能力
理解所讲算法、对此多做思考：若问题要求不同， 应如何选择数据结构，设计有效的算法
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考核方式
• 平时成绩 : 30%
–作业、小测验、实验 –课堂纪律
–无故迟到： –无故旷课：－５ –上机：玩游戏、上网聊天
数据结构第1章 绪论
课程改革: 课程改革:
实验单独设课, 强调上机实践能力 数据结构课程: 理论课(68课时4学分)+实验课(24课时1.5 学分) 课程考核
1.3 基本概念和术语
1、 2、 3、 4、 5、 6、 数据 数据元素 数据对象 数据结构 数据类型 抽象数据类型
1. 数据 能输入到计算机中的符号集 数据: 合. 2. 数据元素 数据的基本单位. 数据元素: 3. 数据对象 数据对象: 具有相同性质的数据元素的集合. 4. 数据结构: DATA STRUCTURE 数据结构: 数据及其相互关 系的集合. 分为逻辑结构和存储结构(物理结 构). 数据结构-------------------------------类 数据结构----------------类 CLASS
数据的存储结构
1. 顺序存储结构 顺序存储结构：借助元素在存储器中的相对位置 来表示数据元素间的逻辑关系。 【例1.4】对于表1-1提出的学生信息登记表进行存储， 假定每个元素占用50个存储单元，数据从1000号单 元开始由低地址向高地址存放，对应的顺序存储结 构如表1-3所示。
数据的存储结构
顺序存储结构的主要特点： 可实现对各数据元素的随机访问。这是 因为只要知道存储的首地址以及每个数 据元素所占的存储单元，就可以计算出 各数据元素的存储地址。 不利于修改，在对数据元素进行插入、 删除运算时可能要移动一系列的数据元 素。
抽象数据类型的定义： 抽象数据类型的定义：
ADT： ADT：抽象数据类型名 data 数据元素之间逻辑关系定义 operation 操作1 操作1 操作2 操作2
……
操作n 操作n
抽象数据类型 的不同视图
1.4 1.4 算法和算法分析
1. 定义：算法（Algorithm）是对特定问题求 定义：算法（Algorithm） 解步骤的一种描述，它是指令的有限序列， 解步骤的一种描述，它是指令的有限序列，其 中每一条指令表示一个或多个操作。 中每一条指令表示一个或多个操作 特性： 2. 特性：
数据结构实验报告1-线性结构的顺序存储
教师签名： 2008 年 月 日
第2页共2页
2、参照课本，定义一个向量类模板，编写它的成员函数模板，对类模板加以实现；编写向量的并、 交运算功能函数；编写主程序，对两个向量进行分别进行合并、交运算。
3、通过阅读课本栈类板代码，理解栈类操作特点；编写一个借助于栈，将二进制数转换为十进制数 字串的程序；编写汉诺塔问题程序，理解函数的递归调用。
4、参照课本，定义一个顺序队列类模板，编写它的成员函数模板 ，对类模板加以实现；编写主程序， 对队列进行各种基本操作，理解队列的操作特性。
五、 实验总结（包括心得体会、问题回答及实验改进意见，可附页）
通过本次实验，基本上能够理解线性结构的顺序存储方式及各种不同线性结构的操作方式；顺序存 储方式主要用于线性的数据结构，它把逻辑上相邻的数据元素存储在物理上相邻的存储单元里结点之间 的关系由存储单元的邻接关系来体现。线性表、向量、栈、队列都属于线性结构的顺序存储，各结点的 物理地址是相邻的，每一次插入、删除运算会引起相应结点物理地址的重新排列；栈的操作特点是先进 后出，而队列的操作特点是先进先出。
2、 对两个向量进行合并、交运算，结果如下： 输入向量 La 的结点元素：1 2 3 4 5，输入 Lb 的结点元素：1 2 3 4 5 6，则两向量的交集为：1 2 3 4 5；并集为：1 2 3 4 5 6。
3、（1）将二进制数转换为十进制数字串的程序，结果如下： 输入要转换的带符号整数 x:+3;则 x 转换成十进制数字串输出为：+3
Байду номын сангаас
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四、 实验结果（包括程序或图表、结论陈述、数据记录及分析等，可附页）
1、 对线性表进行插入、删除、定位等操作，结果如下： 输入线性表元素：1 2 3 4 5，（1）选择插入，输入插入位置 2，插入值 9，则新的线性表为：1 2 9 3 4 5；（2）选择删除，输入删除元素序号 5，则新的线性表为：1 2 9 3 4；（3）选择取值，输入要求 值元素序号 2，则屏幕输出：第２个元素的值为 9；（4）选择查找，输入要查找的元素值 9，则屏幕输 出：要查找元素的序号为 2。
数据结构(C语言)第一章
（4）输入
一个算法有零个或多个输入，这些输入取自于
某个特定的对象集合。
（5）输出
一个算法有一个或多个输出，这些输出是同输
入有着某些特定关系的量。 注意： 算法和程序是有区别的，即程序未必能满足有穷性。 本教材使用类C语言描述算法的，类C和标准C语言是有区 别的，同时，算法着重于思想的描述，可能会省略许多细节。 不要把算法看成程序，切忌将算法中的相应函数和数据类 型直接照搬到程序中。
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例：编制一个事务管理的程序，管理学校科学研究课题小 组的各项事务，则首先要为程序的操作对象——课题小 组设计一个数据结构。 假设每个小组由一位教师、一至三名研究生及一至 六名本科生组成，小组成员之间的关系是：教师指导研 究生，而由每位研究生指导一至两名本科生。则可以如 下定义数据结构： Group = (P，R) 其中: P = {T，G1，…，Gn，S11…Snm} 1<=n<=3，1<=m<=2， R = {R1, R2} R1 = {<T, Gi> | 1<=i<=n, 1<=n<=3 } R2 = {<Gi, Sij> | 1<=i<=n, 1<=j<=m, 1<=n<=3, 1<=m<=2}
种或多种特定关系的数据元素的集合。
数据结构主要指逻辑结构和物理结构。
17
5. 逻辑结构：数据元素之间的逻辑关系。 根据数据元素之间的逻辑结构可将数据结构分为四类：
集合 ——结构中的数据元素除了同属于一种类型外，别无其 它关系。 线性结构——数据元素之间存在一对一的关系。如线性表、 栈、队列。 树形结构——数据元素之间存在一对多的关系。如树。 图状结构——数据元素之间存在多对多的关系，如图。
大学《数据结构教程》(第5版) 李春葆 清华大学出版社课件第1章 绪论
edcabfg
存储结构
1）顺序存储结构 2）链式存储结构
地址 内容
地址 内容
0400 5.0
2字节 0400 5.0
2字节
0402 - 5.3
0402 0515
0515 - 5.3
例如，若T(n)=n(n+1)/2,则有 T(n)/n2=1/2+1/n， 当n∞时，T(n)/n2=1/2故它的时间复杂度为Ｏ (n2), 即Ｔ(n)与n2 数量级相同。
显然,被称做问题的基本操作的原操作应是其 重复执行次数与算法的执行时间成正比的原 操作;
多数情况下，它就是最深层循环内的语句中 的原操作，它的执行次数和包含它的语句频 度相同。
同样的数据对象，用不同的数据结构来表示， 运算效率可能有明显的差异。
程序设计的实质是对实际问题选择一个好的数 据结构，加之设计一个好的算法。而好的算法 在很大程度上取决于描述实际问题的数据结构。
1.1.2 基本概念和术语(学籍信息表)
• 数据（Data）：是信息的载体，能够被计算机识别、 存储和加工处理。
++x;s+=x; } 时间复杂度为O(n)。
一重循环，其基本运算次数与问题规模 n成线性增长关系，称为线性阶，记为 O(n)
【例1-9】
for(j =1;j<=n;++j) for(k=1;k<=n;++k) {++x; s+=x;}
时间复杂度为O(n2)。 二重循环，其基本运算次数于问题规模n 成平方级增长关系，称为平方阶，记为 O(n2)。
数据结构 主要内容(一)
数据结构主要内容(一)数据结构的主要内容1. 概述•数据结构是计算机科学中非常重要的基础知识，它用于组织和管理数据以使其能够高效地被使用和操作。
•数据结构是一种逻辑结构，它描述了数据元素之间的关系和操作。
2. 基本概念•数据元素：构成数据的、具有一定意义的基本单位。
可以是一个字符、一个整数或一个对象等。
•数据项：数据元素中不可分割的最小单位。
一个数据元素可以由若干个数据项组成。
•数据结构：数据元素之间的相互关系和对数据元素的操作规定。
3. 基本数据结构数组（Array）•数组是由相同类型的数据元素构成的有序集合。
•数组的特点是大小固定，可以通过下标直接访问元素。
•优点：随机访问快速、插入和删除元素较慢。
•缺点：需要连续的内存空间、大小固定。
链表（Linked List）•链表是由一系列节点组成的数据结构，每个节点包含了数据和指向下一个节点的指针。
•链表的特点是大小可变，每个节点可以在内存中不连续存储。
•优点：插入和删除元素快速、不需要连续的内存空间、大小可变。
•缺点：访问元素较慢、需要额外的指针存储节点关系。
栈（Stack）•栈是一种特殊的线性表，受限制的线性表，它只允许在栈顶进行插入和删除操作。
•栈的特点是后进先出（LIFO，Last In First Out）。
•优点：插入和删除操作高效、简单。
•缺点：访问非栈顶元素较慢。
队列（Queue）•队列是一种受限制的线性表，它只允许在队尾插入元素，在队头删除元素。
•队列的特点是先进先出（FIFO，First In First Out）。
•优点：插入和删除操作高效、简单。
•缺点：访问非队头元素较慢。
4. 高级数据结构树（Tree）•树是一种非线性数据结构，由若干个节点组成，节点之间存在一对多的关系。
•树的特点是有且仅有一个根节点，每个节点可以有零个或多个子节点。
•常见的树结构包括二叉树、二叉搜索树、AVL树等。
图（Graph）•图是由一组顶点和一组边组成的数据结构。
移动互联网技术专业《1.3 数据结构的研究内容》
13 2 存储结构
顺序存储结构
第四页，共七页。
13 数据结构的研究内容
13 2 存储结构
链式存储结构
第五页，共七页。
13 数据结构的研究内容
h 1345 h
元素1 1400 元素2 1536
链式存储
元素3 1346
元素4 ∧
Байду номын сангаас
存储地址 1345 1346 ……. 1400 ……. 1536
存储内容 元素1 元素4
第一页，共七页。
13 数据结构的研究内容 ★
索引存储 散列存储
•逻辑结构:数据元素之间的逻辑关系。 •存储结构:数据元素及其关系在计算机存储器内的表示。
•数据的运算:即对数据施加的操作。
第二页，共七页。
13 数据结构的研究内容
13 1 逻辑结构
四种根本数据结构关系图
第三页，共七页。
13 数据结构的研究内容
…….. 元素2
…….. 元素3
第六页，共七页。
指针 1400 ∧ ……. 1536 ……. 1346
内容总结
模块1 概述。13 数据结构的研究内容 ★。数据的运算:即对数据施加的操作。13 2 存储结构。链 式存储：不要求逻辑上相邻的结点物理上也相邻，结点间的逻辑关系是由附加的指针字段表示的，在 java中使用“对象引用”来实现指针。h
数据结构主要研究内容
数据结构主要研究内容
1.数据的各种逻辑结构和物理结构，以及他们之间的相应关系
2.并对每种结构定义相适应的各种运算
3.设计出相应的算法
4.分析算法的效率
数据结构第一章
常见的数据结构有
数组栈队列表串树图
基本术语
1.数据：所有能被计算机处理的符号的集合（信息）
2.数据元素：是数据这个集合中的一个个体。
3.数据对象：具有相同特性的数据元素的集合。
4.数据项：数据元素常常还可以分为若干个数据项，数据项是数据具有意义的最小单位
5.数据结构：是带有结构的数据元素的集合结构就是数据元素之间的关系描述数据元素之间的运算及运算规则数据元素和其相互关系称为数据结构
6.逻辑结构：指数据元素之间的结构关系
7.物理结构：指数据结构在机内的存放及表示方式
算法
1.算法概念：算法是一个有限的指令集，遵循指令流可以完成特定的功能
2.算法的基本特性：
有穷性：算法经有限步后结束
确定性：下一步必须是明确的
可行性：每一步是可执行的（正确性）
3.算法与程序的区别：算法是转化的过程，是把输入转换成输出，而程序使用某种程序设计语言对算法的具体实现
4.程序可以是无穷的，例如OS，算法是有穷的;
程序可以是错误的，算法必须是正确的；
程序是用程序设计语言描述，可以在机器上执行；算法还可以用框图，自然语言等方式描述
5.算法和程序都可以用程序语言设计。
01数据结构概述
图1-7 流程图的各种图形名称和作用
图1-8 用流程图描述算法
算法描述方法3：用“类C语言”来描述算 法。 本书将采用类C语言来描述算法。 算法描述方法4：直接采用C语言来描述算 法。
例1-5 分别用C语言和类C语言来描述 输出整数1、2、3、„、9、10的过程。 解：（1）用C语言描述输出整数1、2、 3、„、9、10的过程的算法如下。 void num () { int i; i=1; while (i<= 10) { printf ("i = %d\n", i ); i = i +1; } }
例1-2 编写一个算法，按照从小到大的顺 序排列两个数值变量x、y的内容，即要求最 终有x≤y。 解：用文字描述解决这个问题的算法如下： （1）输入变量x、y的数值； （2）把两个数值中的小者存放到x里； （3）把两个数值中的大者存放到y里； （4）输出x、y的值。 可以看出，上面的描述符合算法的5个特征。
如果两个数据结点间有着某种逻辑上的 联系，就称这两个结点是“邻接的”。若用 圆圈代表结点，用结点间的一条连线代表它 们之间存在的逻辑关系，那么，就用图1-1来 表示结点A和B是“邻接的”。 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。
图1-1 结点的邻接
图1-2 线性关系中的各种结点
线性关系的特点是：除起始结点和终 端结点外，每个结点的前面和后面，都有且 只有一个结点与它邻接，起始结点的前面没 有邻接的结点，终端结点的后面没有邻接的 结点。简单地说，线性关系的特点是：有头 有尾，顺序排列。
2．树型关系
所谓数据间具有“树型”关系，是指在 数据之间具有分支、层次的逻辑关系。如果 所要处理的数据之间呈树型关系，那么就说 它的逻辑结构是树型的。 文件目录间的逻辑结构就是树型的。图1-3 所示为一个树型目录图例。
本章主要介绍以下内容
第1 章绪论本章主要介绍以下内容1、数据结构中涉及的基本概念、术语及所研究的主要内容2、本教材使用的描述工具本章重点和难点：1、数据结构、数据类型、ADT、算法等重要概念。
用计算机求解任何问题都离不开程序设计，而程序设计的实质是数据表示和数据处理。
数据要能被计算机处理，首先必须能够存储在计算机的内存中，这项任务称为数据表示，数据表示的核心任务是数据结构的设计；一个实际问题的求解必须满足各项处理要求，这项任务称为数据处理，数据处理的核心任务是算法设计。
数据结构课程主要讨论数据表示和数据处理的基本问题。
本章将概括地介绍数据结构的基本概念、基本思想和基本方法。
1.1 数据结构的兴起和发展数据结构起源于程序设计。
随着计算机科学与技术的不断发展，计算机的应用领域已不再局限于科学计算，而更多地应用于控制、管理等非数值处理领域。
与此相应，计算机处理的数据也由纯粹的数值发展到字符、表格、图形、图象、声音等具有一定结构的数据，处理的数据量也越来越大，这就给程序设计带来一个问题：应如何组织待处理的数据以及数据之间的关系（结构）。
1968 年克努思教授[1]开创了数据结构的最初体系，他所著的《计算机程序设计艺术》第一卷《基本算法》是第一本较系统地阐述数据的逻辑结构和存储结构及其操作的著作。
70 年代初，数据结构作为一门独立的课程开始进入大学课堂。
数据结构随着程序设计的发展而发展。
程序设计经历了三个阶段：无结构阶段、结构化阶段和面向对象阶段，相应地，数据结构的发展也经历了三个阶段：⑴无结构阶段。
40~60 年代，计算机的应用主要针对科学计算，程序设计技术以机器语言/ 汇编语言为主，程序处理的数据是纯粹的数值，数据之间的关系主要是数学公式或数学模型。
这一阶段，在人类的自然语言与计算机编程语言之间存在着巨大的鸿沟，程序设计属于面向计算机的程序设计，设计人员关注的重心是使程序尽可能地被计算机接受并按指令正确执行，至于程序能否让人理解并不重要。
《数据结构》课程知识本体构建研究
程， 我们将 以 ｃ语 言版教材『 中的第 １ 内部排序 为 ８ １ ０章
动 学 习 系统 中的 应 用 打 下 研 究 基 础 。
关 键 词 ： 动 学 习 ； 义 网 ；本体 技 术 ； 移 语 ＯＷ Ｌ
０ 引
言
下 载 需 时 较 长 、 线 费 用 较 高 等 。 由此 ． 动 学 习受 到 在 移 的 挑 战 主 要 集 中在 如 何 整 合 现 有 的 桌 面 数 字 化 学 习 来 支 持 移 动 学 习 ．设 计 合 适 学 习方 法 来 适 应 其 片 段 式 学 习 ，对 移 动 学 习 资 源 进 行 有 效 管 理 以适 应 其 低 带 宽 和 小 容 量 限制 以 及 根 据 不 同用 户 爱 好 推 送 合 适 内 容 来 形
移动学 习是 国际远 程教育权 威戴斯 孟德 ・ 根博 基
士 在 《 习 的 明 天 ： Ｅ Ｌ ａｎｎ 到 Ｍ— ｅｍｉ 》 书 学 从 — ｅ ｒｉｇ Ｌａ ｎ 一 ｇ 里 面 指 出 的未 来 学 习 方 式 ． 是 指 依 托 移 动 通 信 技 术 、 它 网络 技 术 和 多 媒 体 技 术 ．教 学 者 和 学 习 者 通 过 移 动 通 信 网络 、 算 机 网 络 、 动 教 学 服 务 器 和 各 种 移 动 设 备 计 移 构 成 的 移 动 通 信 系统 来 实 现 教 学 活 动 的 一 种 新 型 远 程 教 育 模 式 ［ 它使 得 学 习 者 摆 脱 了 时 空 限 制 ． 现 随 时 １ １ 。 实 随 地 得 到 无 间 断 的学 习 支 持 相 对 于 传 统 的桌 面 网络 学 习 ．移 动 学 习 的 主要 优 势 是 ：具 有 学 习 形 式 的移 动 性 ． 受时间 和地域 的限制 ， 时随地可 以进行 学 习 ； 不 随
理工类专业课复习资料-数据结构知识点全面总结—精华版
第1章绪论内容提要：◆数据结构研究的内容。
针对非数值计算的程序设计问题，研究计算机的操作对象以及它们之间的关系和操作。
数据结构涵盖的内容：◆基本概念：数据、数据元素、数据对象、数据结构、数据类型、抽象数据类型。
数据——所有能被计算机识别、存储和处理的符号的集合。
数据元素——是数据的基本单位，具有完整确定的实际意义。
数据对象——具有相同性质的数据元素的集合，是数据的一个子集。
数据结构——是相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合，表示为：Data_Structure=（D, R）数据类型——是一个值的集合和定义在该值上的一组操作的总称。
抽象数据类型——由用户定义的一个数学模型与定义在该模型上的一组操作，它由基本的数据类型构成。
◆算法的定义及五个特征。
算法——是对特定问题求解步骤的一种描述，它是指令的有限序列，是一系列输入转换为输出的计算步骤。
算法的基本特性：输入、输出、有穷性、确定性、可行性◆算法设计要求。
①正确性、②可读性、③健壮性、④效率与低存储量需求◆算法分析。
时间复杂度、空间复杂度、稳定性学习重点：◆数据结构的“三要素”：逻辑结构、物理（存储）结构及在这种结构上所定义的操作（运算）。
◆用计算语句频度来估算算法的时间复杂度。
第二章线性表内容提要：◆线性表的逻辑结构定义，对线性表定义的操作。
线性表的定义：用数据元素的有限序列表示◆线性表的存储结构：顺序存储结构和链式存储结构。
顺序存储定义：把逻辑上相邻的数据元素存储在物理上相邻的存储单元中的存储结构。
链式存储结构: 其结点在存储器中的位置是随意的，即逻辑上相邻的数据元素在物理上不一定相邻。
通过指针来实现！◆线性表的操作在两种存储结构中的实现。
数据结构的基本运算：修改、插入、删除、查找、排序1)修改——通过数组的下标便可访问某个特定元素并修改之。
核心语句:V[i]=x;顺序表修改操作的时间效率是O(1)2) 插入——在线性表的第i个位置前插入一个元素实现步骤：①将第n至第i 位的元素向后移动一个位置；②将要插入的元素写到第i个位置；③表长加1。
(严蔚敏)数据结构电子教案第一章
形式化描述： D要存入机器中，建立一从D的数据元素到存储空间M单元
映象S ，D→M，即对于每一个d， d∈D,都有唯一的z∈M使S （D）=Z, 同时这个映象必须明显或隐含地体现关系R。
第19页，共80页。
存储结构
逻辑结构与存储结构的关系为： 存储结构是逻辑关系的映象与元素本身映象，是数据结构
问题规模N—对不同的问题其含义不同：
对矩阵是阶数；
对多项式运算是多项式项数； 对图是顶点个数； 对集合运算是集合中元素个数。
第38页，共80页。
有关数量关系计算
数量关系评价体现在时间——算法在机器中所耗费时间。 数量关系评价体现在空间——算法在机器中所占存储量。 关于算法执行时间 语句频度 算法的时间复杂度 数据结构中常用的时间复杂度频率计数 最坏时间复杂度 算法的空间复杂度
第22页，共80页。
1.3 算法
算法（Algorithm）定义 算法的特性 算法设计的要求
第23页，共80页。
算法（Algorithm）定义
定义： Algorithm is a finite set of rules which
gives a sequence of operation for solving a specific type of problem.
第1章 绪 论
[教学目标] 学习与数据结构有关的基本概念和基本方法。
[重点、难点] 数据结构（逻辑结构、存储结构），抽象 数据类（定 义、实现），算法（定义、设计要求、描述工具、复杂 度分析）。
[教学方法] 提出问题、分析问题、解决问题
第1页，共80页。
第1章 绪 论
1.1 数据结构的基本概念(定义)
【实验】数据结构实验指导书及答案
【关键字】实验数据结构课程实验指导书数据结构课程组编西南交通大学电气工程学院一、实验教学的目的与基本要求实验目的：用计算机来解决实际问题时，就要涉及到数据的表示及数据的处理，而数据表示及数据处理正是数据结构课程的主要研究对象，通过这两方面内容的学习，为后续课程，特别是软件方面的课程打下了厚实的知识基础，同时也提供了必要的技能训练。
因此，数据结构课程在计算机应用中具有举足轻重的作用。
通过实验实践内容的训练，突出学生程序思维训练和动手上机调试程序的能力, 使学生掌握数据结构的基本原理和编程方法，提高学生组织数据及编写程序的能力。
实验要求：1、实验前要预习：实验前必须认真预习相关的知识，做好充分准备。
2、学生进入实验室，要保持室内整洁和安静。
按照指定的内容进行实验。
3、学生在实验前做好预习，写好算法；实验完毕由教师验收合格后方可离开，并写好实验报告。
4、报告内容包括实验目的、实验内容、程序清单和实验结果等。
要求书写文字整齐简洁。
5、实验过程中要注意人身和设备安全，遇到事故或出现异常现象，应立即切断电源，保持现场并报告指导教师处理。
二、实验报告要求、实验考核方式、内容及成绩评定标准实验报告要求内容清晰完整，写出实验结果。
实验考核方式依据实验报告完成情况和实验上机情况综合考核。
根据实验报告和实验课出席情况给出实验成绩,满分10分。
三、实验教材及参考书《数据结构》严蔚敏清华大学出版社 2005实验一熟悉开发环境和抽象数据类型一．实验目的1．熟悉VC软件开发环境。
2．熟悉抽象数据类型的定义与应用。
二．实验内容1.在VC下编写程序，实现求出从键盘输入的两个数的最大值。
例如，从键盘输入a=4,b=5。
得出结果c = 52.在VC下编写程序，实现求出两个复数的和。
定义复数的数据类型，复数由实部和虚部构成。
复数的和是两个复数的实部和虚部分别求和得出。
其中的两个复数分别从键盘输入，例如，输入3, 4表示复数Z1：3+4i; 输入1, 2表示复数Z2：1+2i。
简述数据结构研究的主要内容
数据结构研究的主要内容引言数据结构是计算机科学中的重要基础知识，它研究如何在计算机内存中组织和存储数据，以及如何高效地操作这些数据。
数据结构的研究对于软件开发、算法设计以及计算机系统的优化都具有重要意义。
本文将对数据结构的主要内容进行全面、详细、完整和深入的探讨。
一、基本概念和术语1.1 数据结构的定义•数据结构是指一组数据元素及它们之间的关系和操作，它包括数据的存储方式和数据之间的关系。
数据结构可以分为线性结构、树形结构和图结构等不同类型。
•数据结构的研究要关注数据如何组织和存储，以及如何通过算法实现对数据的高效操作。
1.2 基本术语•数据元素：数据的基本单位，可以是一个整数、一个字符或者一个记录等。
•结点：数据元素的存储单位，可以是一个单元、一个元组或者一个对象等。
•逻辑关系：数据元素之间的关系，如线性结构中的前驱和后继关系、树形结构中的父子关系等。
二、线性结构2.1 线性表•线性表是线性结构中最简单、最常用的一种数据结构，它是由一组具有相同数据类型的元素组成的有序序列。
•线性表的实现方式包括顺序存储和链式存储两种，它们各自有不同的优势和适用场景。
2.2 栈和队列•栈是一种特殊的线性表，它只允许在表的一端进行插入和删除操作。
栈的特点是后进先出（LIFO）。
•队列也是一种特殊的线性表，它只允许在表的一端进行插入操作，另一端进行删除操作。
队列的特点是先进先出（FIFO）。
2.3 字符串•字符串也可以看作是一种特殊的线性表，它是由字符组成的有序序列。
字符串的操作包括插入、删除、查找等。
三、树形结构3.1 树•树是一种非线性的数据结构，它由若干个结点组成，结点之间存在一种层次关系。
树的应用非常广泛，如文件系统、数据库索引等。
•树的常见概念包括根结点、叶子结点、子树和结点的度等。
3.2 二叉树•二叉树是一种特殊的树结构，它的每个结点最多有两个子结点，分别称为左子结点和右子结点。
二叉树的遍历方式包括前序遍历、中序遍历和后序遍历。
数据结构研究的内容
数据结构研究的内容数据结构研究的内容数据结构研究的是计算机所处理的数据元素之间的关系以及操作实现的算法⼀数据的逻辑结构1. 数据这⾥所说的数据是指对客观事物的符号表⽰，是指输⼊到计算机并能被计算机程序所处理的的符号的总称，例如整数，实数，声⾳信号，视频信号等等。
1. 数据元素和数据项数据元素是数据的基本单位，在计算机中通常作为⼀个整体去处理。
⼀个数据元素通常由若⼲个数据项组成，常称为记录，数据项是不可分割的最⼩存取单位。
具有相同性质的数据结构组成的集合，被称为数据对象，数据对象是数据的⼀个⼦集。
2.数据逻辑结构简单的说数据的逻辑结构就是数据元素之间的逻辑关系，根据数据元素之间的关系的不同特征，归纳出以下4中基本的逻辑结构 (1) 集合：结构中的数据元素除了属于同⼀集合的关系之外就没有了其他的关系。
如参加歌唱⽐赛的⼀群⼈。
(2) 线性结构：结构中的数据元素存在⼀对⼀的关系。
如班级学⽣信息表。
(3) 层次结构：结构中的数据元素存在⼀对多的关系。
如⼤学的⾏政结构。
系，办公室.....教室，学⽣。
(3) ⽹状结构：结构中的数据元素存在若⼲多对多的关系。
⼆数据的存储或物理结构 数据结构在计算机中的表⽰成为数据结构结构的存储或物理结构，它包括数据元素的表⽰和关系的表⽰ 1.数据元素的表⽰ 计算机中最⼩的单位是bit，数据元素由若⼲位组成的位串表⽰，通常称这个位串为节点或元素。
当数据元素由若⼲个数据项组成是，位串中对应各个数据项的⼦串成为数据域。
2.关系的表⽰ 存储结构中的关系反应了数据元素在存储器中物理位置上的关系。
(1) 顺序存储：将数据按照其逻辑顺序放在存储器⼀⽚连续的区域(如C语⾔中的⼀位数组) (2) 链式存储：将数据结构中的各个元素放到存储器中不同的点，⽤地址(或者指针)建⽴他们之间的联系。
(3) 索引存储：在存储数据的同时建⽴⼀张附加的索引的表，即索引存储结构=数据⽂件+索引表 (4) 散列存储：根据数据元素的特殊字段，称为关键词（key），计算数据元素的存放地址，然后数据元素按地址存放三数据的操作 ⼀般⽽⾔必须对数据进⾏处理加⼯才能得到问题的解，在定义的数据结构上可以对数据实施操作。
数据结构研究内容
数据结构研究内容
哎呀呀，一听到“数据结构”这四个字，我这个小学生的脑袋都大了一圈！这可真是个让人又爱又恨的东西呢！
你们知道吗？数据结构就像是一个神奇的大仓库，里面装着各种各样的数据宝贝。
想象一下，这个大仓库里有很多小房间，每个房间都有自己的规则和用途。
比如说，有一种叫“数组”的房间，就像一排整齐的小格子，每个格子里都能放一个数据。
还有“链表”，就像串在一起的糖葫芦，一个连着一个。
我和我的小伙伴们一起学习数据结构的时候，那场面可热闹啦！有一次，我和小明一起讨论数组和链表的区别。
我着急地说：“小明，你说数组就不能像链表那样随便添加和删除元素，这多不方便呀！”小明却摇摇头反驳我：“可是数组查找数据快呀，这难道不好吗？”我们争得面红耳赤，就像两只小公鸡。
还有一次，老师给我们出了一道关于栈和队列的难题。
我抓耳挠腮，怎么都想不出来。
这时候，同桌小红悄悄地给我提示：“你想想，栈就像一个只能从上面拿东西的桶，队列就像排队买冰淇淋的队伍。
”哎呀，经她这么一说，我恍然大悟，原来这么简单！
学习数据结构的过程中，我有时候觉得自己像个探险家，在这个神秘的数据世界里到处寻找宝藏。
可有时候又觉得自己像个迷路的小羊羔，找不到方向，心里那个着急呀！
不过，我可不会轻易放弃！就像爬山一样，虽然过程很累，但爬到山顶看到美丽风景的那一刻，一切都值得了。
我相信，只要我坚持努力，一定能把这个数据结构的大仓库管理得井井有条！
总之，数据结构虽然有点难，但也充满了乐趣和挑战。
只要我们不怕困难，勇敢探索，一定能掌握它！。
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第1章
绪论
早期的计算机主要用于数值计算，现在，计算机主要用于非数值计算，包括处理字符、
表格和图像等具有一定结构的数据。
这些数据内容存在着某种关系，只有明确数据的内在关系，合理地组织数据，才能对它们进行有效的处理，设计出高效的算法。
如何合理地组织数据、高效地处理数据，这就是“数据结构”主要研究的问题。
本章简要介绍有关数据结构的
基本概念和算法分析方法。
1.1 数据结构的研究内容
计算机主要用于数值计算时，一般要经过如下几个步骤：首先从具体问题抽象出数学模型，然后设计一个解此数学模型的算法，最后编写程序，进行测试、调试，直到解决问题。
在此过程中寻求数学模型的实质是分析问题，从中提取操作的对象，并找出这些操作对象之
间的关系，然后用数学语言加以描述，即建立相应的数学方程。
例如，用计算机进行全球天
气预报时，就需要求解一组球面坐标系下的二阶椭圆偏微分方程；预测人口增长情况的数学
模型为常微分方程。
求解这些数学方程的算法是计算数学研究的范畴，如高斯消元法、差分法、有限元法等算法。
数据结构主要研究非数值计算问题，非数值计算问题无法用数学方程
建立数学模型，下面通过三个实例加以说明。
【例1.1】学生学籍管理系统。
高等院校教务处使用计算机对全校的学生情况作统一管理。
要了解学生的基本信息，包
括学生的学号、姓名、性别、籍贯、专业等，如表1.1所示。
每个学生的基本情况按照不同
的顺序号，依次存放在“学生基本信息表”中，根据需要对这张表进行查找。
每个学生的基
本信息记录按顺序号排列，形成了学生基本信息记录的线性序列，呈一种线性关系。
表1.1 学生基本信息表
学号姓名性别籍贯专业
060214201 杨阳男安徽计算机科学与技术
060214202 薛林男福建计算机科学与技术
060214215 王诗萌女吉林计算机科学与技术
060214216 冯子晗女山东计算机科学与技术
1。