数据结构复习

数据结构复习第四章串
串，也就是平时我们理解的字符串，对串进行操作的时候，要加上头文件#include<string.h>，常用函数有：
串长度：int strlen(char *s);
串比较：int strcmp(char *str1,char *str2);
串拷贝：char *strcpy(char *str1,char *str2);
不同点：
（1）运算规则不同：
•线性表为随机存取；
•栈是只允许在一端进行插入和删除运算，因而是后进先出表LIFO；
•队列是只允许在一端进行插入、另一端进行删除运算，因而是先进先出表FIFO。
（2）用途不同：
线性表比较通用；堆栈用于函数调用、递归和简化设计等；队列用于离散事件模拟、操作
系统作业调度和简化设计等。
时间复杂度的数量级递增顺序：
简单的求时间复杂度的例题可以看书本P9，下面给多几个例题：
(1)i=1;
k=0;
while(i<n)
{
k=k+10*i;
i++;
}
解答：基本语句执行了n-1次，故时间复杂度为O(n)
(2)x=n;
while (x>=(y+1)*(y+1))
y+&#值为k
{char *str;
int maxLength;
int length;
}Dstring;
本章重点：串的模式匹配算法
设有主串S和子串T（将S称为目标串，将T称为模式串），在主串S中，从位置start开始查找，如若在主串S中找到一个与子串T相等的子串，则返回T的第一个字符在主串中的位置，否则返回-1。
BF算法（这个一定要会）
算法思想：子串与主串从头到尾逐个匹配，只要有一个不满足，就把子串后挪一位，循环
BF算法时间复杂度：情况最好O(m);情况最坏O(nm)，其中n为主串长，m为子串长
KMP算法
算法思想是通过研究主串，发现主串存在某种规律，可以让匹配次数变少，这种规律就是next数组，里面存放的数字都是每一次主串不匹配发生时，下一次从主串的哪一个位置开始找起，而不是像BF那样，每次都从错误的下一个找起
char name[10];
char sex[3];
int age;
}StudentType;//typedef记得在后面加分号，#define是没有分号的
1.1.2
数据的逻辑结构可以分成：集合结构、线性结构、树型结构、图型结构
1.1.3
数据的存储结构可以分成：顺序存储结构、链式存储结构
数据结构讨论的就是：表、堆栈、队列、串、数组、树、二叉树、图
判队空：count==0
链式队列的存储结构
链式队列的队头指针指在队列的当前队头结点位置，队尾指针指在队列的当前队尾结点位置。
下图是一个不带头结点的链式队列的结构：
typedef structqnode
{DataType data;
struct qnode *next;
}LQNode;//每一个节点
为了方便参数调用，通常把链式队列的队头指针front和队尾指针rear也定义为结构体类型，如下：
1.a入栈，出栈。b入栈，出栈。c入栈，出栈。结果是abc
2.a入栈，b入栈，出栈,a出栈,c入栈，出栈。结果是bac
3.a入栈，b入栈,出栈,c入栈，出栈,a出栈。结果是bca
4.a入栈，出栈,b入栈,c入栈，出栈,b出栈。结果是acb
5.a入栈，b入栈，c入栈，c出栈,b出栈,a出栈,。结果是cba
出队：front=(front+1)%N; x=data[front];
注意！！顺序循环队列的队空和队满判断问题
新问题：在循环队列中，空队特征是front=rear；队满时也会有front=rear；判决条件将出现二义性！
解决方案3：使用一个计数器记录队列中元素个数（即队列长度）
判队满：count>0 && rear==front或者count==N
头文件：#include<stdlib.h>
函数有：malloc(总长度); calloc(个数,长度); free(一个指针(地址));
int *p;
p =(int *)malloc(sizeof(int));
free(p);
malloc和calloc有什么不同？
当内存只剩下很小的零碎空间时，calloc优于malloc
假溢出：顺序队列因多次入队和出队操作后出现的有存储空间但不能进行入队操作的溢出。
循环顺序表
把顺序队列所使用的存储空间构造成一个逻辑上首尾相连的循环队列。当rear和front达到MaxSize-1后，再前进一个位置就自动到０。
实现：利用“模”运算
入队：rear=(rear+1)%N; data[rear]=x;
数据结构复习第一章绪论
1.1.1
数据是一种描述，C语言中，常用数据类型有int、float、double、char等，当我们描述一样物体时，物体具有各种属性（学生有姓名、年龄、性别），所以有了结构体（struct）。
在实际写代码时候，通常用typedef来优化代码
typedef struct {
long number;
串连接：char * strcat(char *str1,char *str2);
子串查找： char *strstr(char *s1,char *s2);
顺序存储结构：
typedef struct
{char str[MaxSize];
int length;
}String;
链式存储结构
typedef struct
插入元素到栈顶的操作，称为入栈。从栈顶删除最后一个元素的操作，称为出栈。
typedef struct
{DataType stack[MaxSize];
int top;//栈顶指示器，也可以用于表示栈内元素的个数
}SeqStack;//顺序表栈
typedef stauct snode
{DataType data;
再处理后面的：p->next->piror = q;
再处理本身：p->next = q;
删除节点的方式
数据结构复习第三章堆栈和队列
我们在学习完第二章后，堆栈是十分好理解的，它们就是特殊的线性表而已
堆栈是先进后出，就像是放书本进箱子，拿书本出来的操作，栈是仅在表尾进行插入、删除操作的线性表。
强调：插入和删除都只能在表的一端（栈顶）进行！
(地址指向实体，指向明确)(这个对象实际存在)(但指向不明)
顺序表中方法的时间复杂度：
插入、删除：O(n)，撤销单链表：O(n)，其他与n无关的操作：O(1)
链表的优点：不需要预先确定数据元素的最大个数
链表的缺点：因为每个节点都有个指针域，空间效率不高；算法复杂
循环单链表P36
1.在初始化时，(*head)->next = NULL;改成(*head)->next = *head;
1.3
算法是描述求解问题方法的操作步骤集合
算法的基本特性：输入性、输出性、有穷性、确定性、可执行性
算法都应满足五个目标：正确性、可读性、健壮性、高时间效率、高空间效率
其中，由于现代存储设备的水平提高了，因此更多考虑的是时间效率，也就是时间复杂度
算法的时间复杂度由嵌套最深层语句的频度决定
–对于循环程序，一般看有几重循环
struct snode *next;
}LSNode;//链表的一个节点
问：为什么要设计堆栈？它有什么独特用途？
1.调用函数或子程序非它莫属；
2.递归运算的有力工具；
3.用于保护现场和恢复现场；
4.简化了程序设计的问题。
不管是链表还是顺序表，它们所有操作（插入删除这些）的时间复杂度都是O(1)
例题：三个数据a、b、c，将它们存入栈中取出，可以有多少种不同的取出排列？（这个会考）
数据结构复习第二章线性表
线性表的特点是可以在任意位置插入和删除
线性表分为：顺序存储结构（顺序表）、链式存储结构（链表）
线性表的操作：初始化、求个数、插入、删除、获取、销毁等，具体代码请同学们自行查阅书本，或者是看附件中的源码，建议还是自己抄(qiao)一遍，好记性不如烂笔头（烂键盘？）
2.2顺序表
动态数组
队列是先进先出，就像是平时排队打饭，只能在表的一端进行插入操作，在表的另一端进行删除操作的线性表。
强调：仅在表尾（队尾）进行插入操作，仅在表头（队头）进行删除操作
在队尾插入元素称为入队；在队首删除元素称为出队。
为什么要设计队列？它有什么独特用途？
1.离散事件的模拟（模拟事件发生的先后顺序,例如CPU芯片中的指令译码队列）；
KMP算法时间复杂度：O(n+m)，其中n为主串长，m为子串长
next[]如何求？
主串：ababacdae
next[]-100123001
第1个默认为-1
第2个默认为0
第3个前面是ab，无真子串，所以是0
第4个前面是aba，真子串a，所以是1，也就是长度
第5个前面是abab，真子串ab，所以是2
第6个前面是ababa，真子串aba，所以是3
关于初始化函数为什么要用**head（指针的指针）
Initiate(SLNode **head);
{*head = (SLNode*)malloc(sizeof(SLNode));
(*head)->next = NULL;
}
我们注意到，因为next是一个SLNode*类型
假如函数用的是*head，那么在主函数中创建SLNode *head