数据结构
常用八种数据结构
常见的数据结构包括数组、链表、队列、栈、树、堆、哈希表和图,每种数据结构都有其特点,如下:常见数据结构• 1.数组• 2.链表• 3.队列• 4.栈• 5.树• 6.图•7.哈希表•8.堆1.数组特点:•固定大小的线性数据结构•支持快速随机访问•插入和删除效率比较低一般应用于需要快速随机访问元素的场景。
案例:2.链表特点:•动态大小的数据结构•插入和删除效率比较高•不支持快速随机访问适用于需要频繁插入和删除元素的场景案例:3.队列特点:•先进先出•插入操作在队尾进行,删除操作在队头进行应用于需要先进先出访问元素的场景,如任务调度、消息队列等案例:4.栈特点:•先进后出•插入和删除在栈顶进行应用于需要后进先出访问元素的场景,如函数调用栈、表达式求值等案例:5.树特点:•非线性,由节点和边组成•树中的节点有层次关系,一个节点可以有多个子节点应用于需要表示层次结构的场景,比如文件系统、组织结构等案例:6.图特点:•非线性,由节点和边组成•图中的节点可以通过边来相互连接应用于需要表示网络结构的场景,如社交网络、交通网络等。
案例:7.哈希表特点:•基于哈希函数实现的键值对数据结构•支持快速的插入、删除和查找操作应用于需要快速查找和插入操作的场景,如字典、缓存等。
案例:8.堆特点:•堆是一颗完全二叉树•分为最大堆和最小堆•最大堆:每个节点的值都大于或等于其子节点的值。
•最小堆:每个节点的值都小于或等于其子节点的值。
•支持快速获取最大值或最小值的操作。
适用于优先队列,堆排序和实现高效的合并K个有序链表问题。
案例。
数据结构详细简介
数据结构详细简介数据结构是计算机科学中非常重要的概念,它是用于组织和存储数据的方法和技术。
这些数据结构可以帮助我们有效地处理和操作数据,在解决实际问题中起到关键作用。
本文将详细介绍几种常见的数据结构,并探讨它们的特点和应用场景。
一、数组(Array)数组是一种线性数据结构,它由一系列相同类型的元素组成,这些元素按照顺序存储在连续的内存空间中。
数组的访问和修改操作非常高效,可以通过下标直接定位元素。
然而,数组的大小在创建时就需要确定,并且不能方便地插入或删除元素。
二、链表(Linked List)链表是另一种常见的线性数据结构,它通过节点来存储数据,并通过指针将这些节点链接在一起。
链表允许动态地插入和删除元素,相对于数组而言更加灵活。
然而,链表的访问效率较低,需要从头节点开始逐个遍历。
三、栈(Stack)栈是一种特殊的线性数据结构,它采用“后进先出”的原则。
栈具有两个主要操作,即入栈(Push)和出栈(Pop),可以在栈的顶部插入和删除元素。
栈经常用于处理符号匹配、逆波兰表达式等问题。
四、队列(Queue)队列也是一种线性数据结构,它采用“先进先出”的原则。
队列有两个关键操作,即入队(Enqueue)和出队(Dequeue),分别用于在队尾插入元素和在队头删除元素。
队列常用于任务调度、消息传递等场景。
五、树(Tree)树是一种非线性数据结构,它由一组节点和连接这些节点的边组成。
树的最顶部节点称为根节点,每个节点可以有零个或多个子节点。
树的应用非常广泛,如二叉树用于排序和搜索,平衡树用于数据库索引等。
六、图(Graph)图是一种复杂的非线性数据结构,它由顶点(Vertex)和边(Edge)组成。
图可以用来表示现实生活中的网络结构,如社交网络、地图等。
图的分析和算法设计都具有一定难度,广度优先搜索和深度优先搜索是常用的图算法。
七、哈希表(Hash Table)哈希表是一种根据关键字直接访问存储位置的数据结构,它通过哈希函数将关键字映射为数组的索引。
数据结构的基本概念
数据结构的基本概念
数据结构是计算机科学中用于组织和管理数据的方式。
它涉及将数据元素组织成特定的方式,以便能够有效地存储、检索和操作数据。
数据结构有很多种类,其中一些常见的包括数组、链表、栈、队列、树和图。
每种数据结构都有其特定的特点和应用场景。
数组是一种线性数据结构,它将相同类型的数据元素存储在连续的内存位置上,并使用索引来访问和操作数据。
链表也是一种线性数据结构,它由节点组成,每个节点包含一个数据元素和一个指向下一个节点的指针。
链表的优点是可以动态地添加或删除节点,但访问元素时需要遍历链表。
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。
常见的应用场景包括函数调用、表达式求值和浏览器的历史记录。
队列是一种先进先出(FIFO)的数据结构,允许在一端插入元素,在另一端删除元素。
队列常用于实现任务调度、消息传递和缓冲区管理等场景。
树是一种非线性的数据结构,它由节点和边组成,每个节点可以有零个或多个子节点。
树的应用包括文件系统、数据库索引和组织结构图。
图是由节点和边组成的一种非线性数据结构,节点之间的边可以是有向的或无向的。
图的应用包括社交网络、路由算法和地图导航。
了解不同的数据结构以及它们的特点和应用场景,可以帮助开发者选择合适的数据结构来解决问题,并提高程序的效率和性能。
数据结构
第1章绪论1.1 什么是数据结构数据与数据之间的关系1.2 基本概念和术语1.基本定义(1).数据(Data) :是客观事物的符号表示。
在计算机科学中指的是所有能输入到计算机中并被计算机程序处理的符号的总称。
数据元素(Data Element) :是数据的基本单位,在程序中通常作为一个整体来进行考虑和处理。
(2)数据项(Data Item):一个数据元素可由若干个数据项组成。
数据项是数据的不可分割的最小单位。
数据项是对客观事物某一方面特性的数据描述。
数据对象(Data Object):是性质相同的数据元素的集合,是数据的一个子集。
2.举例如字符集合C={‘A’,‘B’,‘C’,…}--C表示字符对象;A ,B等表示数据元素;再如学生集合Students={“Zhangsan”, “Lisi”,…}Zhangsan(ID,name,age,grade,…)……--Students表示学生对象;“Zhangsan”、“Lisi”表示数据元素;Zhangsan的ID、name、age等表示数据项。
3.数据结构的形式定义数据结构的形式定义是一个二元组:Data-Structure=(D,S)其中:D是数据元素的有限集,S是D上关系的有限集4.逻辑结构与物理结构(1)数据元素之间的关系可以是元素之间代表某种含义的自然关系,也可以是为处理问题方便而人为定义的关系,这种自然或人为定义的“关系”称为数据元素之间的逻辑关系,相应的结构称为逻辑结构。
(2)数据结构在计算机中的表示(映像)称为数据的物理结构。
数据结构的存储方式1)顺序存储结构:用数据元素在存储器中的相对位置来表示数据元素之间的逻辑结构(关系)。
2)链式存储结构:在每一个数据元素中增加一个存放另一个元素地址的指针(pointer ),用该指针来表示数据元素之间的逻辑结构(关系)。
3)例:设有数据集合A={3.0,2.3,5.0,-8.5,11.0} ,两种不同的存储结构。
数据结构ppt课件
数据结构的定义数据结构是计算机中存储、组织数据的方式,它定义了数据元素之间的逻辑关系以及如何在计算机中表示这些关系。
提高算法效率合适的数据结构可以显著提高算法的执行效率,降低时间复杂度和空间复杂度。
简化程序设计数据结构为程序设计提供了统一的抽象层,使得程序员可以更加专注于问题本身,而不是底层的数据表示和访问细节。
便于数据管理和维护良好的数据结构设计可以使得数据的管理和维护变得更加方便和高效。
数据结构的定义与重要性线性数据结构中的元素之间存在一对一的关系,如数组、链表、栈和队列等。
线性数据结构非线性数据结构中的元素之间存在一对多或多对多的关系,如树、图等。
非线性数据结构静态数据结构在程序运行期间不会发生改变,如数组、静态链表等。
静态数据结构动态数据结构在程序运行期间可以动态地添加或删除元素,如链表、动态数组等。
动态数据结构数据结构的分类01020304在计算机科学中,数据结构是算法设计和分析的基础,广泛应用于操作系统、编译原理、数据库等领域。
计算机科学在软件工程中,数据结构是软件设计和开发的重要组成部分,用于实现各种软件功能和性能优化。
软件工程在人工智能中,数据结构用于表示和处理各种复杂的数据和知识,如神经网络、决策树等。
人工智能在大数据处理中,数据结构用于高效地存储、管理和分析海量数据,如分布式文件系统、NoSQL 数据库等。
大数据处理数据结构的应用领域0102线性表是具有n个数据元素的有限序列创建、销毁、清空、判空、求长度、获取元素、修改元素、插入元素、删除元素等线性表的定义线性表的基本操作线性表的定义与基本操作03用一段地址连续的存储单元依次存储线性表的数据元素顺序存储结构的定义可以随机存取,即可以直接通过下标访问任意元素;存储密度高,每个节点只存储数据元素顺序存储结构的优点插入和删除操作需要移动大量元素;空间利用率不高,需要提前分配存储空间顺序存储结构的缺点链式存储结构的定义01用一组任意的存储单元存储线性表的数据元素,这组存储单元可以是连续的,也可以是不连续的链式存储结构的优点02插入和删除操作不需要移动大量元素,只需要修改指针;空间利用率高,不需要提前分配存储空间链式存储结构的缺点03不能随机存取,只能通过从头节点开始遍历的方式访问元素;存储密度低,每个节点除了存储数据元素外,还需要存储指向下一个节点的指针0102定义栈(Stack)是一种特殊的线性数据结构,其操作只能在一端(称为栈顶)进行,遵循后进先出(LIFO)的原则。
数据结构百度百科
数据结构概述数据结构是计算机存储、组织数据的方式。
数据结构是指相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。
通常情况下,精心选择的数据结构可以带来更高的运行或者存储效率。
数据结构往往同高效的检索算法和索引技术有关。
目录[隐藏][编辑本段]基本简介数据结构在计算机科学界至今没有标准的定义。
个人根据各自的理解的不同而有不同的表述方法:Sartaj Sahni在他的《数据结构、算法与应用》一书中称:“数据结构是数据对例的数据元素之间的各种联系。
这些联系可以通过定义相关的函数来给出。
”他将数据对象(data object)定义为“一个数据对象是实例或值的集合”。
Clifford A.Shaffer在《数据结构与算法分析》一书中的定义是:“数据结构是ADT (抽象数据类型 Abstract Data Type)的物理实现。
”Lobert L.Kruse在《数据结构与程序设计》一书中,将一个数据结构的设计过程分成抽象层、数据结构层和实现层。
其中,抽象层是指抽象数据类型层,它讨论数据的逻辑结构及其运算,数据结构层和实现层讨论一个数据结构的表示和在计算机内的存储细节以及运算的实现。
[编辑本段]重要意义一般认为,一个数据结构是由数据元素依据某种逻辑联系组织起来的。
对数据元素间逻辑关系的描述称为数据的逻辑结构;数据必须在计算机内存储,数据的存储结构是数据结构的实现形式,是其在计算机内的表示;此外讨论一个数据结构必须同时讨论在该类数据上执行的运算才有意义。
在许多类型的程序的设计中,数据结构的选择是一个基本的设计考虑因素。
许多大型系统的构造经验表明,系统实现的困难程度和系统构造的质量都严重的依赖于是否选择了最优的数据结构。
许多时候,确定了数据结构后,算法就容易得到了。
有些时候事情也会反过来,我们根据特定算法来选择数据结构与之适应。
不论哪种情况,选择合适的数据结构都是非常重要的。
选择了数据结构,算法也随之确定,是数据而不是算法是系统构造的关键因素。
数据结构内容
数据结构内容数据结构内容什么是数据结构?•数据结构是计算机存储、组织数据的方式。
•它是一种逻辑和数学模型,用于描述数据之间的关系和操作。
为什么重要?•数据结构是解决复杂问题的基础。
•它能够提高算法效率和程序的可读性和可维护性。
常见的数据结构数组•数组是一种线性数据结构,用于存储相同类型的元素。
•它可以通过索引快速访问元素,但插入和删除元素的操作较慢。
链表•链表也是线性数据结构,元素通过指针链接起来。
•它的插入和删除操作较快,但访问元素需要遍历整个链表。
栈•栈是一种先进后出(LIFO)的数据结构。
•它的插入和删除操作都在同一端进行,如函数调用栈。
队列•队列是一种先进先出(FIFO)的数据结构。
•它的插入和删除操作分别在两端进行,如任务调度。
树•树是一种非线性数据结构,由节点和边组成。
•常见的树结构有二叉树、AVL树、红黑树等。
图•图是一种非线性数据结构,由节点和边组成。
•它用于表示网络拓扑、地图等具有复杂关系的问题。
如何选择数据结构?•根据问题的特点和需求来选择合适的数据结构。
•考虑数据的规模、访问方式和操作的复杂度等因素。
总结•数据结构是计算机存储和组织数据的方式。
•常见的数据结构包括数组、链表、栈、队列、树和图等。
•选择适合问题的数据结构能够提高算法效率和程序的可读性。
以上是关于数据结构内容的介绍,希望可以帮助你更好地理解和运用数据结构。
数据结构内容(续)进阶数据结构哈希表•哈希表是一种以键-值对存储数据的数据结构。
•它通过哈希函数将键映射到特定的索引位置,以实现快速的插入、搜索和删除操作。
堆•堆是一种特殊的树结构,满足堆属性:对于每个节点,其值大于(或小于)其子节点的值。
•堆常用于实现优先队列等应用,如最小堆可以用来找到最小的元素。
图的高级算法•图的高级算法包括深度优先搜索(DFS)和广度优先搜索(BFS)。
•它们用于解决图的连通性、最短路径等问题。
字符串匹配算法•字符串匹配算法用于在一个字符串中查找一个特定的子字符串。
数据库的数据结构
数据库的数据结构
数据库的数据结构是指在数据库中用来存储和管理数据的组织方式。
它包括了数据的存储格式、数据之间的关联方式,以及对数据进行查询和操作的方法等方面。
其中,最常见的数据结构包括以下几种:
1. 层次型数据结构:层次型数据结构将数据组织成一棵树形结构,其中每个节点都可以有多个子节点,但只能有一个父节点。
这种数据结构最适合用于需要处理具有层级关系的数据,如组织机构、文件目录等。
2. 网状型数据结构:网状型数据结构是将数据组织成一个复杂的网状结构,其中任意两个节点都可以相互连接。
这种数据结构适合处理数据之间复杂的关系,如地理信息系统、交通网络等。
3. 关系型数据结构:关系型数据结构是将数据组织成表格的形式,其中每个表格都有一个唯一的标识符(主键),而每个表格中的数据行都包含了多个相关字段。
这种数据结构适合存储大量的结构化数据,如客户信息、产品数据等。
4. 对象型数据结构:对象型数据结构是将数据组织成对象的形式,其中每个对象都包含了多个属性和方法。
这种数据结构适合存储复杂的数据和对象,如图形、动画等。
以上是常见的数据库数据结构,不同的数据结构都有其各自的优缺点,具体应该根据需求选择最适合的数据结构。
什么是数据结构请列举一些常见的数据结构
什么是数据结构请列举一些常见的数据结构什么是数据结构,请列举一些常见的数据结构数据结构是计算机科学中的一个重要概念,用于组织和存储数据,以便于高效地访问和操作。
数据结构可以分为线性结构和非线性结构,每种数据结构都有其特定的应用场景和优势。
一、线性结构线性结构是数据元素之间存在一对一的关系,分为以下几种常见的数据结构:1. 数组(Array):一种连续存储的线性结构,用于存储相同类型的数据元素,通过下标进行访问。
数组具有随机访问的特性,但插入和删除元素的操作较慢。
2. 链表(Linked List):一种通过指针连接的非连续存储的线性结构,分为单向链表、双向链表和循环链表。
链表可以动态地增加和删除元素,但访问元素需要遍历整个链表。
3. 栈(Stack):一种具有后进先出(LIFO)特性的线性结构,只允许在栈顶进行插入和删除操作。
栈常用于实现函数调用、表达式求值等场景。
4. 队列(Queue):一种具有先进先出(FIFO)特性的线性结构,分为普通队列、双端队列和优先队列。
队列常用于任务调度、缓冲区管理等场景。
5. 树(Tree):一种非线性结构,由若干个节点组成,通过边连接。
树分为二叉树、二叉搜索树、平衡二叉树等多种类型,常用于表示层次关系、搜索和排序等操作。
6. 图(Graph):一种由节点和边构成的非线性结构,节点之间的连接关系可以是任意的。
图常用于描述网络拓扑、社交关系、路径查找等问题。
二、非线性结构非线性结构是数据元素之间存在一对多或多对多的关系,常见的数据结构包括:1. 哈希表(Hash Table):利用哈希函数将键映射到存储位置,提高数据的快速访问速度。
哈希表常用于缓存、字典等场景。
2. 堆(Heap):一种特殊的树结构,常用于实现优先队列和堆排序。
堆分为最大堆和最小堆,可以高效地找到最值元素。
3. 链接(Linked):不同于链表,链接是将数据元素以某种方式相互关联起来的结构,用于表示复杂的关系和拓扑结构。
数据结构 知识点总结
数据结构知识点总结一、数据结构基础概念数据结构是指数据元素之间的关系,以及对数据元素进行操作的方法的总称。
数据结构是计算机科学中非常基础的概念,它为计算机程序的设计和实现提供了基础架构。
数据结构的研究内容包括数据的逻辑结构、数据的存储结构以及对数据进行操作的算法。
1.1 数据结构的分类数据结构可以根据数据的逻辑关系和数据的物理存储方式进行分类,常见的数据结构分类包括线性结构、树形结构、图结构等。
1.2 数据结构的基本概念(1)数据元素:数据结构中的基本单位,可以是原子类型或者复合类型。
(2)数据项:数据元素中的一个组成部分,通常是基本类型。
(3)数据结构的逻辑结构:指数据元素之间的逻辑关系,包括线性结构、树形结构、图结构等。
(4)数据结构的存储结构:指数据元素在计算机内存中的存储方式,包括顺序存储结构和链式存储结构等。
1.3 数据结构的特点数据结构具有以下几个特点:(1)抽象性:数据结构是对现实世界中的数据进行抽象和模型化的结果。
(2)实用性:数据结构是在解决实际问题中得出的经验总结,是具有广泛应用价值的。
(3)形式化:数据结构具有精确的数学定义和描述,可以进行分析和证明。
(4)计算性:数据结构是为了使计算机程序更加高效而存在的。
二、线性结构线性结构是数据元素之间存在一对一的关系,是一种最简单的数据结构。
常见的线性结构包括数组、链表、栈和队列等。
2.1 线性表线性表是数据元素之间存在一对一的关系的数据结构,可以采用顺序存储结构或者链式存储结构实现。
(1)顺序存储结构:线性表采用数组的方式进行存储,数据元素在内存中连续存储。
(2)链式存储结构:线性表采用链表的方式进行存储,数据元素在内存中非连续存储,通过指针将它们进行连接。
2.2 栈栈是一种特殊的线性表,只允许在一端进行插入和删除操作,这一端称为栈顶。
栈的操作遵循后进先出(LIFO)的原则。
2.3 队列队列也是一种特殊的线性表,允许在一端进行插入操作,另一端进行删除操作,这两端分别称为队尾和队首。
数据结构资料
数据(Data):信息的载体,它能够被运算机识别、存储和加工处置。
数据元素是数据大体单位。
数据一样包括三个方面的内容:数据的逻辑结构、存储结构和数据的运算。
数据元素之间的逻辑关系简称为数据结构,存储结构是数据元素及其关系在运算机存储器内的表示,称为数据的存储结构它分为线性结构和非线性结构。
栈、队列、串等都是线性结构,非线性结构:数据逻辑结构中的另一大类,它的逻辑特点是一个结点可能有多个直接前趋和直接后继。
数组、广义表、树和图等数据结构都是非线性结构。
数据项(Data Item):具有独立意义的最小数据单位,是对数据元素属性的描述。
数据项也称域或字段。
数据结构(Data Structure):指的是数据之间的彼此关系,即数据的组织形式。
逻辑结构(Logical Structrue):数据元素及其关系在运算机存储器内的表示树最适合用来表示元素之间具有分支层次关系的数据。
数据存储方式有:1.顺序存储方式 2.链接存储方式 3.索引存储方式 4.散列存储方式算法的时刻复杂度不仅与问题的规模相关,还与输入实例中的初始状态有关。
但在最坏的情形下,其时刻复杂度确实是只与求解问题的规模相关的。
咱们在讨论时刻复杂度时,一样确实是以最坏情形下的时刻复杂度为准的时刻复杂度是由嵌套层数最多的循环语句中最内层语句的频度f(n)决定。
把线性表的结点按逻辑顺序依次寄存在一组地址持续的存储单元里用这种方式存储的线性表这顺序表。
串是零个或多个字符组成的有限序列,长度为零的串称为空串,串中任意个持续字符组成的子序列称为串的子串(模式),包括子串的串相应地称为主串(目标).空白串:由一个或多个空格组成的串,空格也是字符。
空串是任意串的子串, 任意串是其自身的子串,串常量是指在程序中只可引用但不可改变其值的串。
串变量是能够在运行中改变其值的。
串的顺序存储结构简称为顺序串,用单链表方式来存储串值,串的这种链式存储结构简称为链串。
静态分派的顺序串是指串的存储空间是确信的,即串值空间的大小是静态的,在编译时刻就被确信。
什么是数据结构常见的数据结构有哪些
什么是数据结构常见的数据结构有哪些数据结构是计算机科学中的一个重要概念,它指的是组织和存储数据的方式和技术。
在计算机程序中,数据结构的选择和设计直接影响着算法的效率和程序的性能。
常见的数据结构有很多种,下面将就此进行详细介绍。
一、数组(Array)数组是一种线性数据结构,它由相同类型的元素组成,通过连续的内存空间存储。
数组的特点是可以通过下标快速访问其中的元素,并且支持在常数时间内的插入和删除操作。
数组的缺点是大小固定,插入和删除元素时需要移动其他元素。
二、链表(Linked List)链表也是一种线性数据结构,它由节点组成,每个节点存储了数据和一个指向下一个节点的指针。
链表的特点是可以快速插入和删除节点,但是访问节点需要遍历整个链表,时间复杂度较高。
三、栈(Stack)栈是一种特殊的线性数据结构,它的特点是后进先出(Last In First Out,LIFO)。
栈可以通过两个基本操作进行操作,即压栈(Push)和出栈(Pop)。
它常用于实现函数调用、表达式求值等场景。
四、队列(Queue)队列也是一种线性数据结构,它的特点是先进先出(First In First Out,FIFO)。
队列可以通过两个基本操作进行操作,即入队(Enqueue)和出队(Dequeue)。
它常用于任务调度、缓冲区管理等场景。
五、树(Tree)树是一种非线性数据结构,它由节点和边组成。
树的特点是每个节点可以有多个子节点,以及一个父节点(除根节点外)。
常见的树结构有二叉树、平衡二叉树、红黑树等。
树的应用包括文件系统、数据库索引等。
六、图(Graph)图是一种非线性数据结构,它由节点和边组成,节点之间可以有多个关联。
图的特点是可以表示复杂的关系和网络结构,常用的图结构有有向图和无向图。
图的应用包括社交网络、路径规划等。
七、哈希表(Hash Table)哈希表是一种根据关键码值(Key)进行直接访问的数据结构,它通过哈希函数将关键码值映射到一个固定的位置(地址),从而实现快速的插入和查找操作。
十种典型的数据结构及其特性
⼗种典型的数据结构及其特性<p style="text-indent: 2em;">数据结构是软件开发的关键部分,也是开发⼈员⾯试经常遇到的问题,它们通常以专⽤的格式进⾏数据组织和存储。
本⽂我们将会介绍⼗种典型的数据结构及其特性。
需要注意的是,虽然⼀些数据结构包含了时间复杂度O,但不完全都有因为时间复1. 链表链表属于最基本的数据结构。
由于许多数据结构既可以⽤数组也可以⽤链表来实现,所以通常会与数组进⾏⽐较,但它们各有优缺点。
链表通常由⼀组代表⼀个序列的节点组成。
每个节点包含存储的任意类型实际数据以及指向序列中下⼀个节点的指针。
特殊的,还有双向链表,其中每个节点都有两个指针,分别起到承前启后的作⽤。
链表中最基本的操作是插⼊链表、删除链表以及查询链表。
下表为链表的时间复杂度:2. 堆栈堆栈属于⼀种基本的数据结构,你只能在堆栈的顶部插⼊或删除项⽬。
这有点像⼀堆书,如果你想看堆栈中间的⼀本书,你必须先将它上⾯上⾯的所有书移⾛。
堆栈遵循后进先出,也就是说你最后放⼊堆栈的项⽬是第⼀个出栈的项⽬。
对堆栈主要有三种操作:push,即插⼊新内容到堆栈;pop,从堆栈中删除⼀项内容;p,显⽰堆栈的内容。
堆栈时间复杂度:3. 队列你可以把队列想象成⼀家杂货店⾥排队买单的⼈,队伍中第⼀个⼈先被服务。
队列遵循先进先出,也就是说⼀旦你想添加了新元素,你要想删除它,必须先删除它前⾯的的所有元素。
队列只有两个主要操作:⼊队和出队。
⼊队,就是将新的内容插⼊队列后⾯,⽽出队就是前⾯所有的内容。
队列时间复杂度:4. 集合以集合形式存储的数据结构中不存在任何特定的顺序,也不存在重复的值。
除了向集合中添加新元素或者删除元素之外,还有⼀些重要的集合函数可以进⾏两组集合的处理。
并集,将来⾃两个不同集合的所有元素结合起来作为新集合返回(不重复).交集,给定两个集合,此函数返回另⼀个集合,包含属于两个集合的共同部分。
数据结构的三种基本结构
数据结构的三种基本结构一、线性结构线性结构是最基本的数据结构,它按照数据元素的顺序有规律地排列,形成一个线性的集合。
线性结构通常分为以下两种类型:1.线性表:线性表是最简单的线性结构,它包含一组有序的元素,元素之间是一对一的关系。
线性表可以分为顺序表和链表两种形式。
顺序表是线性表的一种典型实现,它使用数组来存储元素,元素之间的逻辑关系通过数组下标来表示。
链表则是通过指针链接每个元素,每个元素除了存储数据外,还需要存储指向下一个元素的指针。
2.栈和队列:栈和队列是特殊的线性表,它们遵循特定的操作规则。
栈遵循后进先出(LIFO)的原则,只能在一端进行插入和删除操作;队列遵循先进先出(FIFO)的原则,在一端插入元素,在另一端删除元素。
二、树形结构树形结构是一种分层次、具有树状关系的结构。
树形结构中的元素之间存在一对多的关系。
树形结构可以分为以下三种类型:1.二叉树:二叉树是树形结构的基本形式,每个节点最多有两个子节点,称为左子节点和右子节点。
二叉树具有递归的性质,它的每个子树都必须是二叉树。
二叉树通常分为二叉搜索树、AVL树、红黑树等类型。
2.多叉树:多叉树是指一个节点有多个子节点的树形结构。
多叉树的每个节点可以有任意数量的子节点。
3.森林:森林是指一系列不相交的树形结构集合。
森林中的每个树都是一个独立的二叉树,它们之间没有直接的关联。
三、图状结构图状结构是一种更为复杂的数据结构,它允许元素之间存在多对多的关系。
图状结构可以分为以下两种类型:1.有向图:有向图中的边是有方向的,表示从一个节点到另一个节点的单向关系。
在有向图中,每条边都有一个起始节点和一个终止节点。
2.无向图:无向图中的边是没有方向的,表示两个节点之间的双向关系。
在无向图中,每条边都连接了两个节点。
以上就是数据结构的三种基本结构:线性结构、树形结构和图状结构。
这些基本结构是构建复杂数据结构和算法的基础。
在实际应用中,我们可以根据问题的需求选择合适的数据结构来解决问题。
数据结构的名词解释
数据结构的名词解释第一点:数据结构的基本概念与类型数据结构是计算机科学中研究数据组织和存储方式的重要分支,它涉及到如何在计算机中有效地存储、访问和处理数据。
数据结构不仅为程序设计提供了算法和程序设计语言的基础,而且是计算机科学中的核心概念之一。
数据结构主要包括两大类:线性结构和非线性结构。
线性结构指的是数据元素之间存在一对一的关系,非线性结构则指的是数据元素之间存在一对多或多对多的关系。
线性结构主要包括:数组、链表、栈、队列、串等。
数组是最基本的数据结构,它将数据元素按照一定的顺序排列在一片连续的存储空间中。
链表是由一系列节点组成的数据结构,每个节点包含数据域和指针域。
栈和队列是特殊的线性表,栈是后进先出(LIFO)的数据结构,而队列是先进先出(FIFO)的数据结构。
串是由零个或多个字符组成的有限序列。
非线性结构主要包括:树、图、哈希表等。
树是一种非常重要的非线性结构,它是由节点组成的数据结构,每个节点包含数据域和指针域,节点之间的关系是一对多的关系。
图是由顶点集合和边集合组成的非线性结构,顶点之间通过边相连。
哈希表是通过哈希函数将关键字映射到表中的位置来访问数据的数据结构,它可以在对数时间复杂度内完成插入、删除和查找操作。
数据结构在计算机科学中的应用非常广泛,它不仅在算法设计、程序开发、系统设计等领域中有着重要的应用,而且在数据库、网络、人工智能等领域中也扮演着重要的角色。
第二点:数据结构的重要性质与算法数据结构的性质是指数据结构在存储、访问和处理数据方面所具有的特点和性质。
数据结构的性质直接影响到算法的设计和效率,因此在研究数据结构时,我们需要关注其重要的性质。
数据结构的重要性质主要包括:连续性、顺序性、随机性、独立性、可扩展性等。
连续性指的是数据元素在物理存储空间上的连续性;顺序性指的是数据元素在逻辑上的有序性;随机性指的是数据元素在逻辑上的无序性;独立性指的是数据元素之间的相互独立性;可扩展性指的是数据结构在元素数量变化时的灵活性。
什么是数据结构
什么是数据结构数据结构是计算机科学中非常重要的概念之一,它涉及到如何在计算机中组织和存储数据,以及如何高效地操作和处理数据。
通过设计合理的数据结构,我们可以更好地解决实际问题,提高程序的效率。
在本文中,我们将介绍数据结构的基本概念、常见的数据结构类型以及它们的应用。
希望通过阅读本文,您能对数据结构有一个全面的了解,并了解如何在实际中应用它们。
一、基本概念1、数据的逻辑和物理结构:介绍数据是如何在计算机中组织和存储的,以及数据结构的逻辑和物理结构有何区别。
2、数据的抽象和封装:介绍数据抽象和封装的概念,以及它们在数据结构中的作用。
3、操作和算法:介绍数据结构中常见的操作和算法,如查找、插入、删除等,以及它们的时间复杂度。
二、线性数据结构1、数组:介绍数组的定义、特点和应用场景,以及数组的优缺点。
2、链表:介绍链表的定义、特点和应用场景,以及链表的优缺点。
3、栈:介绍栈的定义、特点和应用场景,以及栈的优缺点。
4、队列:介绍队列的定义、特点和应用场景,以及队列的优缺点。
三、树形数据结构1、二叉树:介绍二叉树的定义、特点和应用场景,以及二叉树的遍历算法。
2、平衡二叉树:介绍平衡二叉树的定义、特点和应用场景,以及如何保持平衡。
3、堆:介绍堆的定义、特点和应用场景,以及堆的常见操作和应用。
4、B树和B+树:介绍B树和B+树的定义、特点和应用场景,以及它们在数据库中的应用。
四、图形数据结构1、图的基本概念:介绍图的定义、特点和基本术语,如顶点、边等。
2、图的遍历算法:介绍图的深度优先遍历和广度优先遍历算法,以及它们的应用。
3、最短路径算法:介绍迪杰斯特拉算法和弗洛伊德算法,以及它们在图中的应用。
五、高级数据结构1、散列表:介绍散列表的定义、特点和应用场景,以及散列算法的选择和冲突解决方法。
2、布隆过滤器:介绍布隆过滤器的定义、原理和应用场景,以及它的优缺点。
3、线段树:介绍线段树的定义、特点和应用场景,以及如何实现线段树的各种操作。
数据结构基础知识总结详细带图
数据结构【基础知识点总结】一、数据数据(Data)是信息的载体,它能够被计算机识别、存储和加工处理。
它是计算机程序加工的原料,应用程序处理各种各样的数据。
计算机科学中,所谓数据就是计算机加工处理的对象,它可以是数值数据,也可以是非数值数据。
数值数据是一些整数、实数或复数,主要用于工程计算、科学计算和商务处理等;非数值数据包括字符、文字、图形、图像、语音等。
二、数据元素复制代码数据元素(Data Element)是数据的基本单位。
在不同的条件下,数据元素又可称为元素、结点、顶点、记录等。
例如,学生信息检索系统中学生信息表中的一个记录、八皇后问题中状态树的一个状态、教学计划编排问题中的一个顶点等,都被称为一个数据元素。
有时,一个数据元素可由若干个数据项(Data Item)组成,例如,学籍管理系统中学生信息表的每一个数据元素就是一个学生记录。
它包括学生的学号、姓名、性别、籍贯、出生年月、成绩等数据项。
这些数据项可以分为两种:一种叫做初等项,如学生的性别、籍贯等,这些数据项是在数据处理时不能再分割的最小单位;另一种叫做组合项,如学生的成绩,它可以再划分为数学、物理、化学等更小的项。
通常,在解决实际应用问题时是把每个学生记录当作一个基本单位进行访问和处理的。
复制代码三、数据对象数据对象(Data Object)或数据元素类(Data Element Class)是具有相同性质的数据元素的集合。
在某个具体问题中,数据元素都具有相同的性质(元素值不一定相等),属于同一数据对象(数据元素类),数据元素是数据元素类的一个实例。
例如,在交通咨询系统的交通网中,所有的顶点是一个数据元素类,顶点A 和顶点B 各自代表一个城市,是该数据元素类中的两个实例,其数据元素的值分别为A 和B。
四、数据结构复制代码数据结构研究的三个方面:(1)数据集合中各数据元素之间所固有的逻辑关系,即数据的逻辑结构;(2)在对数据进行处理时,各数据元素在计算机中的存储关系,即数据的存储结构;(3)对各种数据结构进行的运算。
数据结构
习题一1.简要回答术语:数据,数据元素,数据结构,数据类型。
数据(data):是对客观事物的符号表示,在计算机科学中是指所有能输入到计算机中并被计算机程序处理的符号的总称。
数据元素(data element):是数据的基本单位,在计算机程序中通常作为一个整体进行考虑和处理。
数据对象(data object):是性质相同的数据元素的集合,是数据的一个子集。
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,有集合、线性结构和树形结构。
数据类型(data type):是一个值的集合和定义在这个值集上的一组操作的总称。
2.数据的逻辑结构?数据的物理结构?逻辑结构与物理结构的区别和联系是?数据的逻辑结构:是数据元素间的逻辑关系。
数据的物理结构:是数据结构在计算机中的表示(或映像)。
区别:逻辑结构是指数据之间的联系,而物理结构是指数据的存放位置。
联系:任何一个算法设计取决于选定的数据(逻辑)结构,而算法的实现依赖于采用的存储结构。
3.数据结构的主要运算包括哪些?答:数据结构的主要运算包括:⑴建立(Create)一个数据结构;⑵消除(Destroy)一个数据结构;⑶从一个数据结构中删除(Delete)一个数据元素;⑷把一个数据元素插入(Insert)到一个数据结构中;⑸对一个数据结构进行访问(Access);⑹对一个数据结构(中的数据元素)进行修改(Modify);⑺对一个数据结构进行排序(Sort);⑻对一个数据结构进行查找(Search)。
4.算法分析的目的是什么?算法分析的主要方面是什么?算法分析的目的是:分析算法的效率以求改进。
算法分析的主要方面:算法的空间复杂度和时间复杂度、算法的正确性和简单性。
5.分析一下程序段的时间复杂度,请说明分析的理由或原因。
(1)基本操作的语句频度为:2n,其时间复杂度为:O(n)。
(2)基本操作的语句频度为:1+2+3+…+n=n(n-1)/2,其时间复杂度为:O(n2) 。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
数据结构实训一一、任务与目的1、基本题:A、线形表顺序结构的基本操作。
要求将教材P31的例题实现,将16个基本函数实现,并且深入了解其构架。
检查的内容是:主程序可以运行,输出正确答案,抽查部分同学能够对各个基本操作,进行分析解释。
2、训练题A、教材第二章2.3题的5个小题。
要求:实现函数的基本功能,编一个主函数调用验证各个子函数。
检查的内容是:主程序可以运行,输出正确答案,抽查部分同学能够对各个基本操作,进行分析解释。
3、补充题A、用顺序表表示两个集合A、B实现集合求交集C的运算B、用顺序表表示两个集合A、B(集合A、B都是有序递增的情况)实现集合求交集C的运算C、用顺序表表示两个集合A、B实现集合求并集C的运算D、用顺序表表示两个集合A、B(集合A、B都是有序递增的情况)实现集合求并集C的运算E、用顺序表表示两个集合A、B实现集合求差集C(C=A-B,即C中的元素属于A集合但不属于B集合)的运算F、用顺序表表示两个集合A、B(集合A、B都是有序递增的情况)实现集合求差集C的运算G、作业抽查问题:有44个学生的班级,由于某种原因不能够做到全部检查作业,现在希望每次抽查10名学生,希望能够随机抽查,并能够有记忆,即希望抽查过的学生,下次抽查的概率有所减小,但避免不被抽查。
设计一个算法实现该功能,给出你的解释。
二、内容与步骤1、基本题:A、线形表顺序结构的基本操作。
要求将教材P31的例题实现,将16个基本函数实现,并且深入了解其构架。
检查的内容是:主程序可以运行,输出正确答案,抽查部分同学能够对各个基本操作,进行分析解释。
见文件夹实训一\1A.CPP2、训练题A、教材第二章2.3题的5个小题。
要求:实现函数的基本功能,编一个主函数调用验证各个子函数。
检查的内容是:主程序可以运行,输出正确答案,抽查部分同学能够对各个基本操作,进行分析解释。
见文件夹实训一\2A.CPP3、补充题A、用顺序表表示两个集合A、B实现集合求交集C的运算B、用顺序表表示两个集合A、B(集合A、B都是有序递增的情况)实现集合求交集C的运算C、用顺序表表示两个集合A、B实现集合求并集C的运算D、用顺序表表示两个集合A、B(集合A、B都是有序递增的情况)实现集合求并集C的运算E、用顺序表表示两个集合A、B实现集合求差集C(C=A-B,即C中的元素属于A集合但不属于B集合)的运算F、用顺序表表示两个集合A、B(集合A、B都是有序递增的情况)实现集合求差集C的运算函数功能实现:void List1(q la,q lb,q lc){for(int i=0;i<la->size;i++) /*相等的元素放入lc中,实现交集*/for(int j=0;j<lb->size;j++)if(la->list[i]==lb->list[j]){InsertLastList(lc,la->list[i]);break;}}void List2(q le,q lf,q lc){for(int i=0;i<le->size;i++) /*相等元素放入lc中,还保持顺序,实现交集*/ for(int j=0;j<lf->size;j++)if(le->list[i]==lf->list[j]){InsertOrderList(lc,le->list[i]);break;} }void List3(q la,q lb,q lc){int flag;for(int i=0;i<la->size;i++) InsertLastList(lc,la->list[i]); /*复制la元素到lc*/ for(i=0;i<lb->size;i++) {flag=0;for(int j=0;j<lc->size;j++)if(lb->list[i]==lc->list[j]) {flag=1;break;} /*有相等元素,flag=1,作标记*/if(flag==0) InsertLastList(lc,lb->list[i]); /*没有的元素加入lc,实现并集*/ }}void List4(q le,q lf,q lc){int flag;for(int i=0;i<le->size;i++) InsertLastList(lc,le->list[i]); /*复制le元素到lc*/for(i=0;i<lf->size;i++) {flag=0;for(int j=0;j<le->size;j++)if(lf->list[i]==le->list[j]) {flag=1;break;} /*有相等元素,作标记*/if(flag==0) InsertOrderList(lc,lf->list[i]); /*没有的元素加入lc,实现并集*/ }}void List5(q la,q lb,q lc){for(int i=0;i<la->size;i++) InsertLastList(lc,la->list[i]); /*复制la元素到lc*/for(i=0;i<lb->size;i++) /*有相同的就删除,实现差集*/for(int j=0;j<lc->size;j++)if(lb->list[i]==lc->list[j]) {DeleteValueList(lc,lb->list[i]);break;} }void List6(q le,q lf,q lc){for(int i=0;i<le->size;i++) InsertLastList(lc,le->list[i]); /*复制le元素到lc*/for(i=0;i<lf->size;i++) /*删除lc位置上与lf相同的元素*/for(int j=0;j<lc->size;j++)if(lf->list[i]==lc->list[j]) {DeletePosList(lc,j+1);break;}}G、作业抽查问题:有44个学生的班级,由于某种原因不能够做到全部检查作业,现在希望每次抽查10名学生,希望能够随机抽查,并能够有记忆,即希望抽查过的学生,下次抽查的概率有所减小,但避免不被抽查。
设计一个算法实现该功能,给出你的解释。
函数功能实现:void RandomList(){randomize();int i=0,j=0,k=0,s,a[10],p[45];char c;for(i=0;i<44;i++)p[i]=i+1;Restart:do{s=0; /*s记录取出的数目*/k=rand()%44;if(p[k]<=-1) p[k]--; /*已经被抽查过的做处理*/else p[k]=0; /*没被抽查过的做检查*/for(j=0;j<44;j++) {if(p[j]==0) s++;if(p[j]<=-3) p[j]=j+1; /*多次选中就令其恢复最初状态*/}}while(s<10); /*取出10个不同的随机数*/for(i=0;i<44;i++) /*打印抽查的学号*/if(p[i]==0) {p[i]--;printf(" %2d",i+1);}printf("\ncontinue(y/n)?:"); /*继续抽查就y,否则n退出程序*/ JiXu:c=getchar();if(c=='y') goto Restart;else if(c=='n') exit(1);else goto JiXu;}三、结论基本题结果:图1-A 训练题结果:图2-A 补充题结果:图3-A-F图3-G 四、评分数据结构实训二一、任务与目的1、基本题:A、线形表单链表存储结构的基本操作。
要求将教材P51的例题实现,将16个基本函数实现,并且深入了解其构架。
检查的内容是:主程序可以运行,输出正确答案,抽查部分同学能够对各个基本操作,进行分析解释。
B、线形表采用带头单链表存储结构的基本操作,修改上面的16个基本程序2、训练题A、教材第二章2.4题的5个小题。
要求:实现函数的基本功能,编一个主函数调用验证各个子函数。
检查的内容是:主程序可以运行,输出正确答案,抽查部分同学能够对各个基本操作,进行分析解释。
3、补充题A、用带头单链表存储结构表示两个集合A、B实现集合求并集C的运算B、用带头单链表存储结构表示两个集合A、B(集合A、B都是有序递增的情况)实现集合求并集C的运算C、设计一个算法,将一个带头单链表aHead,分解成两个单链表aHead和bHead,使得aHead链表中存的是原链表序号为奇数的元素,bHead链表中存的是原链表序号为偶数的元素。
D、一个无序无头的正整数单链表,编写一个能够完成下列功能的算法:a) 找出最小值结点,打印其数值;b) 若该数值为奇数,则将其与其后继结点的数值互换(如果存在后继)c) 若该数值为偶数,则将其后继节点删除(如果存在后继)二、内容与步骤1、基本题:A、线形表单链表存储结构的基本操作。
要求将教材P51的例题实现,将16个基本函数实现,并且深入了解其构架。
检查的内容是:主程序可以运行,输出正确答案,抽查部分同学能够对各个基本操作,进行分析解释。
见文件夹实训二\1A.CPPB、线形表采用带头单链表存储结构的基本操作,修改上面的16个基本程序见文件夹实训二\1B.CPP2、训练题A、教材第二章2.4题的5个小题。
要求:实现函数的基本功能,编一个主函数调用验证各个子函数。
检查的内容是:主程序可以运行,输出正确答案,抽查部分同学能够对各个基本操作,进行分析解释。
见文件夹实训二\2-1.CPP、2-2.CPP、2-3.CPP、2-4.CPP、2-5.CPP3、补充题A、用带头单链表存储结构表示两个集合A、B实现集合求并集C的运算函数功能实现:void List(pNode *la,pNode *lb,pNode *lc){int i,j,flag=0;pNode pa,pb,pc;pb=(*lb)->next;while(pb!=NULL){InsertLastList(lc,pb->data); /*复制lb的元素到lc*/pb=pb->next;}pa=(*la)->next;while(pa!=NULL){ flag=0;pb=(*lb)->next;while(pb!=NULL){if(pb->data==pa->data) { /*发现相同的就作标记*/flag=1;break;}elsepb=pb->next; }if(flag!=1) InsertLastList(lc,pa->data); /*没有相同的就添加到lc*/pa=pa->next;}}B、用带头单链表存储结构表示两个集合A、B(集合A、B都是有序递增的情况)实现集合求并集C的运算函数功能实现:void List(pNode *la,pNode *lb,pNode *lc){int i=1;pNode pa,pb,pc;pb=(*lb)->next;while(pb!=NULL){InsertLastList(lc,pb->data); /*复制lb元素到lc*/pb=pb->next;}pa=(*la)->next;pc=(*lc)->next;while(pa!=NULL){while(pc!=NULL){if(pc->data>pa->data) { /*把不同的la中元素按顺序加入lc*/InsertPosList(lc,i,pa->data);i++;break;}else if(pc->data==pa->data){ /*相同就继续检查*/pc=pc->next;i++;break;}pc=pc->next;i++;}if(pc->data<pa->data) InsertLastList(lc,pa->data); /*其余的添加到lc*/pa=pa->next;}}C、设计一个算法,将一个带头单链表aHead,分解成两个单链表aHead和bHead,使得aHead链表中存的是原链表序号为奇数的元素,bHead链表中存的是原链表序号为偶数的元素。