《考研指导全书-数据结构部分(试读稿)》第一章 绪论(终稿)
数据结构高分笔记
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本书特点:
作者 qq:39826407
(1)精心挑选出适合考研的习题,并配上通俗易懂的答案供你自测和练习。
(2)总结出考研必备知识点,并且帮你把其中过于专业过于严谨的表述翻译成通俗易 懂的语言。
(3)针对于近年数据结构大题的出题风格(比如算法设计题目中的三段式题目:1.表 述算法思想。2.写出算法描述。3.计算算法的时间和空间复杂度),设计了独特的真题仿 造部分,让你在复习的过程中逐渐养成适合解决考研类型题目的习惯。
第三章 栈、队列和数组. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..54
3.1 栈和队列的基本概念. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..54 3.1.1 栈的基本概念. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ...54 3.1.2 队列的基本概念. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54
接下来我详细讲解一下这本辅导书书的写作过程,请看下图:
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《数据结构》(C语言版) 第一章 绪论 习题及答案
一、单选题1、______ 是数据的最小单位。
A、数据项B、表元素C、信息项D、数据元素2、以下说法不正确的是______。
A、数据可由若干个数据元素构成B、数据项可由若干个数据元素构成C、数据项是不可分割的最小标识单位D、数据元素是数据的基本单位3、数据结构是指 ______ 的集合以及它们之间的关系。
A、数据B、结构C、数据元素D、计算方法4、计算机所处理的数据一般具备某种内在联系,这是指 ______。
A、数据和数据之间存在某种关系B、元素和元素之间存在某种关系C、元素内部具有某种结构D、数据项和数据项之间存在某种关系5、在数据结构中,与所使用的计算机无关的是数据的 ______ 结构。
A、逻辑B、存储C、逻辑和存储D、物理6、数据的逻辑结构可以分为 ______ 两类。
A、紧凑结构和非紧凑结构B、动态结构和静态结构C、线性结构和非线性结构D、内部结构和外部结构7、数据的逻辑结构是指 ______ 关系的整体。
A、数据项之间逻辑B、数据元素之间逻辑C、数据类型之间D、存储结构之间8、以下是数据结构中 ______ 属非线性结构。
A、串B、栈C、队列D、平衡二叉树9、以下属于逻辑结构是 ______。
A、双链表B、单链表C、顺序表D、有序表10、以下不属于存储结构是______。
A、顺序表B、线性表C、邻接表D、单链表11、在计算机中存储数据时,通常不仅要存储各数据元素的值,而且还有存储 ______。
A、数据元素之间的关系B、数据元素的类型C、数据的处理方法D、数据的存储方法12、数据结构在计算机内存中的表示是指 ______。
A、数据的逻辑结构B、数据结构C、数据元素之间的关系D、数据的存储结构13、在数据的存储中,一个节点通常存储一个 ______。
A、数据结构B、数据元素C、数据项D、数据类型14、在决定选取任何类型的存储结构时,一般不多考虑 ______。
A、各节点的值如何B、节点个数的多少C、对数据有哪些运算D、所用编程语言实现这种结构是否方便15、数据在计算机的存储器中表示时,逻辑上相邻的两个元素对应的物理地址也是相邻的,这种存储结构称之为 ______。
数据结构(C语言版)第1章 绪论
(C语言版 语言版) 语言版
主讲教师: 吴让仲 主讲教师:
Instructor: WU, RANGZHONG E-mail: wurangzhong@
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教材 (Text Book) 数据结构(C语言版 数据结构 语言版) 语言版
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逻辑结构的分类
数据的逻辑结构是本质,可以分为: 数据的逻辑结构是本质,可以分为: 线性结构和 线性结构和非线性结构 也可以分为 集合 结构中的数据元素除了同属于一种类型外,别无 结构中的数据元素除了同属于一种类型外, 其它关系. 其它关系. 线性结构 结构中的数据元素之间存在一对一的关系. 结构中的数据元素之间存在一对一的关系. 树型结构 结构中的数据元素之间存在一对多的关系. 结构中的数据元素之间存在一对多的关系. 图状结构或网状结构 结构中的数据元素之间存在多对 多的关系. 多的关系.
数据结构发展简史
作为独立课程国外1968年开始设立. 作为独立课程国外1968年开始设立. 1968年开始设立 1968年美国KNUTH教授开创了数据结构的最初 1968年美国KNUTH教授开创了数据结构的最初 年美国KNUTH 体系. 体系. 计算机专业的专业基础课. 计算机专业的专业基础课. 非计算机专业的主要选修课. 非计算机专业的主要选修课.
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数据结构课程的内容
数据结构是介于数学,计算机硬件和计算机软 数据结构是介于数学,计算机硬件和 数学 件之间的一门计算机科学与技术专业的核心课 是编译原理,操作系统,数据库, 程,是编译原理,操作系统,数据库,人工智 能等课程的基础.同时,数据结构技术也广泛 能等课程的基础.同时, 应用于信息科学,系统工程, 应用于信息科学,系统工程,应用数学以及各 信息科学 种工程技术领域. 种工程技术领域. 数据结构课程的先修课程有高级语言程序设计 和离散数学. 和离散数学
《数据结构》填空作业题(答案)
《数据结构》填空作业题答案第1章绪论(已校对无误)1.数据结构包括数据的逻辑结构、数据的存储结构和数据的运算三方面的内容。
2.程序包括两个内容:数据结构和算法。
3. 数据结构的形式定义为:数据结构是一个二元组:Data Structure =(D,S)。
4. 数据的逻辑结构在计算机存储器内的表示,称为数据的存储结构。
5. 数据的逻辑结构可以分类为线性结构和非线性结构两大类。
6. 在图状结构中,每个结点的前驱结点数和后继结点数可以有多个。
7. 在树形结构中,数据元素之间存在一对多的关系。
8. 数据的物理结构,指数据元素在计算机中的标识(映象),也即存储结构。
9. 数据的逻辑结构包括线性结构、树形结构和图形结构3种类型,树型结构和有向图结构合称为非线性结构。
10. 顺序存储结构是把逻辑上相邻的结点存储在物理上连续的存储单元里,结点之间的逻辑关系由存储单元位置的邻接关系来体现。
11. 链式存储结构是把逻辑上相邻的结点存储在物理上任意的存储单元里,节点之间的逻辑关系由附加的指针域来体现。
12. 数据的存储结构可用4种基本的存储方法表示,它们分别是顺序存储、链式存储、索引存储和散列存储。
13. 线性结构反映结点间的逻辑关系是一对一的,非线性结构反映结点间的逻辑关系是一对多或多对多。
14. 数据结构在物理上可分为顺序存储结构和链式存储结构。
15. 我们把每种数据结构均视为抽象类型,它不但定义了数据的表示方式,还给出了处理数据的实现方法。
16. 数据元素可由若干个数据项组成。
17. 算法分析的两个主要方面是时间复杂度和空间复杂度。
18. 一个算法的时间复杂度是用该算法所消耗的时间的多少来度量的,一个算法的空间复杂度是用该算法在运行过程中所占用的存储空间的大小来度量的。
19. 算法具有如下特点:有穷性、确定性、可行性、输入、输出。
20. 对于某一类特定的问题,算法给出了解决问题的一系列操作,每一操作都有它的确切的定义,并在有穷时间内计算出结果。
李春葆《数据结构教程》(第4版)课后习题-第一章至第十二章(圣才出品)
第二部分课后习题第1章绪论1.简述数据与数据元素的关系与区别。
答:凡是能被计算机存储、加工的对象统称为数据,数据是一个集合。
数据元素是数据的基本单位,是数据的个体。
数据与元素之间的关系是元素与集合之间的关系。
2.数据结构和数据类型有什么区别?答:数据结构是互相之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合,一般包括三个方面的内容,即数据的逻辑结构、存储结构和数据的运算。
而数据类型是一个值的集合和定义在这个集合上的一组运算的总称,如C语言中的int数据类型是由-32768~32767(16位机)的整数和+、-、*、/、%等运算符组成。
3.设3个表示算法频度的函数f、g和h分别为:f(n)=100n3+n2+1000g(n)=25n3+5000n2h(n)=n1.5+5000nlog2n求它们对应的时间复杂度。
答:f(n)=100n3+n2+1000=O(n3),g(n)=25n3+5000n2=O(n3),当n→∞时,√n>log2n,所以h(n)=n1.5+5000nlog2n=O(n1.5)。
4.用C/C++语言描述下列算法,并给出算法的时间复杂度。
(1)求一个n阶方阵的所有元素之和。
(2)对于输入的任意三个整数,将它们按从小到大的顺序输出。
(3)对于输入的任意n个整数,输出其中的最大和最小元素。
答:(1)算法如下:本算法的时间复杂度为O(n2)。
(2)算法如下:本算法的时间复杂度为O(1)。
(3)算法如下:本算法的时间复杂度为O(n)。
5.设n为正整数,给出下列各种算法关于n的时间复杂度。
(1)(2)(3)答:(1)设while循环语句执行次数为T(n),则:(2)算法中的基本运算语句是if(b[k]>b[j])k=j,其执行次数T(n)为:(3)设while循环语句执行次数为T(n),则:则6.有以下递归算法用于对数组a[i..j]的元素进行归并排序:求mergesort(a,0,n-1)的时间复杂度。
数据结构第一章--绪论(严蔚敏版)
解 T = (D, R ) D={A,B,a,b,c }
R是D上的关系的集合 是 上的关系的集合
A
B
a R={ P1,P2 } P1 ={<A,a>, <A,b>, <A,c>} P2 ={<B,a>, <B,b>, <B,c>}
b
c
写出一个复数的数据结构 例3 写出一个复数的数据结构 Complex= (C , R) 解 一个复数可以表示为 a+bi 一个复数可以表示为 复数 C={a,b}
也可以表示成一个有序对 <a, b>
∴这里存在一种关系 P ={<a,b>} (只有一个有序对 只有一个有序对) 只有一个有序对
而R是C上的关系的集合 R={ P } 是 上的关系的集合
写出一个复数的数据结构 例3 写出一个复数的数据结构 Complex= (C , R) 解 一个复数的数据结构为 Complex= (C , R) 其中, 其中, C={a,b} R={ P } P ={<a,b>}
a b c
解 其数据结构可描述为 d e T = (D, R ) D是数据元素的集合 D={a,b,c,d,e} 是数据元素的集合
R是D上的关系的集合 R={ P } 是 上的关系的集合
P ={<a,b>,<a,c>,<b,d>,<b,e>}
例2
一小组有a,b,c 三个学生,一个导师A 一小组有a,b,c 三个学生,一个导师A 和一个辅导员B 和一个辅导员B,此小组的数据结构如图:
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ADT 抽象数据类型名 { 数据对象: 数据对象:〈数据对象的定义〉 数据关系: 数据关系:〈数据关系的定义〉 基本操作: 基本操作:〈基本操作的定义〉 } ADT 抽象数据类型名 其中基本操作的定义格式为: 基本操作名(参数表) 基本操作名 初始条件:〈初始条件描述〉 初始条件: 操作结果:〈操作结果描述〉 操作结果
数据结构(C语言版) 第1章 绪论
理论课教材: 数据结构(C语言版) 严蔚敏 吴伟民 编著
第一章 绪论
1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 学习数据结构的主要意义和要求 数据结构讨论的范畴 基本概念 抽象数据类型的表示和实现 算法和算法的度量
学习数据结构的主要意义和要求
意义:
数据结构和算法是计算机学科的两大支柱 数据结构是程序设计的基础 程序=算法+数据结构
存储结构分为: 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 链式存储结构——借助指示元素存储地址的指针表示数据 元素间的逻辑关系 数据的逻辑结构与存储结构密切相关 逻辑结构
线性表
物理结构
顺序存储结构
树
图
链式存储结构
复合存储结构
h
h
元素1 1400
1345 元素2
链式存储
数据结构的形式定义为: 数据结构是一个二元组 Data_Structures = (D, S) 其中: D 是数据元素的有限集, S 是 D上关系的有限集。
数据元素的映象方法: 例用二进制位(bit)的位串表示数据元素
(321)10 = (501)8 = (101000001)2 A = (101)8 = (001000001)2
算法设计的要求
2. 可读性 算法主要是为了人的阅读与交流,其次才是为计算机执行,因此算法 应该易于人的理解;另一方面,晦涩难读的程序易于隐藏较多错误而难以 调试。 3.健壮性 当输入的数据非法时,算法应当恰当地作出反映或进行相应处理,而
1536
元素3
1346
元素4
∧
存储地址 1345 1346
存储内容 元素1 元素4
指针 1400 ∧
数据结构高分笔记(试读版)
目录第一章绪论. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 1.1针对考研数据结构的代码书写规范以及C&C++语言基础. . . . . . . . ... .1 1.1.1考研综合应用题中算法设计部分的代码书写规范. . . . . . . . . . .. .11.1.2考研中的C&C++语言基础杂谈. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. .3 1.2算法的时间复杂度与空间复杂度分析基础. . . . . . . . . . . . . . . . . (12)1.2.1考研中的算法时间复杂度杂谈. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .121.2.2例题选讲. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .121.2.3考研中的算法空间复杂度分析. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14 1.3数据结构和算法的基本概念. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14 1.3.1数据结构的基本概念. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .141.3.2算法的基本概念. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15 习题心选. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (16)习题心讲. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (18)第二章线性表. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (21)2.1线性表的基本概念与实现. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21 2.2线性表的基本操作. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..26 2.2.1线性表的定义. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .262.2.2顺序表的算法操作. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .282.2.3单链表的算法操作. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .312.2.4双链表的算法操作. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..352.2.5循环链表的算法操作. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37 ▲真题仿造. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (37)真题仿造答案与讲解. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . ..38 习题心选. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (39)习题心讲. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (43)第三章栈、队列和数组. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..54 3.1栈和队列的基本概念. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..54 3.1.1栈的基本概念. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (54)3.1.2队列的基本概念. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54 3.2栈和队列的存储结构、算法与应用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. .55 3.2.1本章所涉及的数据结构定义. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .553.2.2顺序栈的基本算法操作. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..563.2.3链栈的基本算法操作. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . .583.2.4栈的应用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .593.2.5顺序队的算法操作. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .633.2.6链队的算法操作. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..65 3.3特殊矩阵的压缩存储. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..67 ▲真题仿造. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..69 真题仿造答案与讲解:. .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .69 习题心选. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (72)习题心讲. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . .. (76)第四章树和二叉树. . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . .. . . . . . . ..85 4.1树的基本概念. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85 4.1.1树的定义. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .854.1.2树的基本术语. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .854.1.3树的存储结构. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .86 4.2二叉树. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..87 4.2.1 二叉树的定义. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .874.2.2 二叉树的主要性质. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .884.2.3 二叉树的存储结构. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .894.2.3 二叉树的遍历算法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..904.2.4 线索二叉树的基本概念和构造. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .98 4.3树和森林. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 4.3.1孩子兄弟存储结构. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . .1014.3.2 森林与二叉树的转换. . . . . . . . . . .. . . . . . .. 1024.3.3树和森林的遍历. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .102 4.4树与二叉树的应用. . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . .104 4.4.1 二叉排序树与平衡二叉树. . . . . . . . . . . . . . . . . .1044.4.2 哈夫曼树和哈夫曼编码. . . . . .. . . . . . . . . . . . .104 ▲真题仿造. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . .107 真题仿造答案与解析:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .107 习题心选. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . .108 习题心讲. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. ..113 第五章图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . .. . .127 5.1图的基本概念. . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . . .. . .127 5.2图的存储结构. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . .. ..1285.2.1邻接矩阵. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1285.2.2邻接表. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1305.3图的遍历算法操作. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1315.3.1深度优先搜索遍历(DFS). . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1315.3.2广度优先搜索遍历(BFS). . . . . . . . . . .. .. . . . . .1325.3.3 例题选讲. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1345.4最小(代价)生成树. . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . ..1365.4.1普里姆算法和克鲁斯卡尔算法. . . . . . . . . . . . . .. .. .1365.4.2例题选讲. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1405.5最短路径. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..1415.5.1 迪杰斯特拉算法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1415.5.2 弗洛伊德算法. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . ..1485.6拓扑排序. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1505.6.1 AOV网. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1505.6.2拓扑排序. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . .1505.6.3例题选讲. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . ..1525.7关键路径. . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . (153)5.7.1 AOE网. . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..1535.7.2 关键路径. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .153▲真题仿造. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . .156 真题仿造答案解析:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (157)习题心选. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . .159 习题心讲. . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . .. . ..164 第六章内部排序. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .175 6.1排序的基本概念. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . .177 6.1.1排序. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . (177)6.1.2稳定性. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1786.1.3排序算法的分类. . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . .178 6.2插入类排序. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . .179 6.2.1直接插入排序. . . . . . . . . . . . . . . . . ..1796.2.2折半插入排序. . . . . . . . . . . . . .. . . . .1806.2.3希尔排序. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . ... . ..181 6.3交换类排序. . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . .183 6.3.1起泡排序. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (183)6.3.2快速排序. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .184 6.4 选择类排序. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . .186 6.4.1简单选择排序. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1866.4.2堆排序. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1876.5二路归并排序. . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . .. .190 6.6基数排序. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..191 排序知识点小结:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... .195 ▲真题仿造. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .196 真题仿造答案与解析:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .196 习题心选. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .197 习题心讲. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. ..201 第七章查找. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . .210 7.1查找的基本概念、顺序查找法、折半查找法. . . . . . .. . . . . . ..210 7.1.1查找的基本概念. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2107.1.2顺序查找法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2117.1.2折半查找法. . . . .. . .. . . . . . . . . . . . . . . . .2127. 2二叉排序树、平衡二叉树. .. . . . . . . . . . . . .. . . . .2147.2.1 二叉排序树. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2147.2.2平衡二叉树. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2177.3 B-树及其基本操作、B+树的基本概念. . . . . . . . . . . . . . . . .2217.3.1 B-树的基本概念. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2217.3.2 B-树的基本操作. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2227.3.3 B+树的基本概念. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2267.4散列(Hash)表. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..2287.4.1 散列(Hash)表的概念. . . . . . . . . . . . . . . .2287.4.2 散列(Hash)表的建立方法以及冲突解决方法. . . . . . . . .. .2287.4.3 散列(Hash)表的性能分析. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..232▲真题仿造. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .233 真题仿造答案与解析:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..234 习题心选. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . .236 习题心讲. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . .. . .240 2010年计算机考研试题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251 2009年计算机考研试题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256 作者的话:大部分同学在学习数据结构时,想必对数据结构课本里的伪代码多多少少有点不是很清楚,特别是自己在动手编写算法的时候,明明知道算法的思路,但是编写出来的程序就是不标准,可能在考试的时候就会吃大亏。
数据结构(C语言版)考研复习题
数据结构(C语言版)考研复习题第1 页共19 页第一章绪论1.1 简述下列概念:数据、数据元素、数据类型、数据结构、逻辑结构、存储结构、线性结构、非线性结构。
1.2 常用的存储表示方法有哪几种?1.3 算法的时间复杂度仅与问题的规模相关吗?1.4 有时为了比较两个同数量级算法的优劣,须突出主项的常数因子,而将低次项用大"O"记号表示。
例如,设T1(n)=1.39nlgn+100n+256=1.39nlgn+O(n), T2(n)=2.0nlgn-2n=2.0lgn+O(n), 这两个式子表示,当n足够大时T1(n)优于T2(n),因为前者的常数因子小于后者。
请用此方法表示下列函数,并指出当n足够大时,哪一个较优,哪一个较劣?函数大"O"表示优劣(1) T1(n)=5n22-3n+60lgn 5n22+O(n)(2) T2(n)=3n22+1000n+3lgn 3n22+O(n)(3) T3(n)=8n22+3lgn 8n22+O(lgn)(4) T4(n)=1.5n2+6000nlgn 1.5n2+O(nlgn)第二章线性表2.1 试描述头指针、头结点、开始结点的区别、并说明头指针和头结点的作用。
2.2 何时选用顺序表、何时选用链表作为线性表的存储结构为宜?2.3 为什么在单循环链表中设置尾指针比设置头指针更好?2.4 下述算法的功能是什么?LinkList Demo(LinkList L){ // L 是无头结点单链表ListNode *Q,*P;if(L&&L->next){Q=L;L=L->next;P=L;while (P->next) P=P->next;P->next=Q; Q->next=NULL;}return L;}// Demo2.5设线性表的n个结点定义为(a0,a1,...a n-1),重写顺序表上实现的插入和删除算法:InsertList 和DeleteList.2.6 设顺序表L是一个递减有序表,试写一算法,将x插入其后仍保持L的有序性。
数据结构 考研参考书
数据结构考研参考书
数据结构是计算机科学和软件工程学科中的核心课程,也是考研的重要科目之一。
以下是一些建议的考研参考书:
1. 《数据结构(C语言版)》——严蔚敏、吴伟民编著,清华大学出版社。
这本书是国内最经典的数据结构教材之一,被广大考生认为是必备的参考书之一。
它涵盖了所有考研数据结构的知识点,并且讲解深入浅出,易于理解。
2. 《数据结构题集(C语言版)》——严蔚敏、吴伟民编著,清华大学出版社。
这本书是上述教材的配套题集,包含了大量的练习题和真题,对于考研生来说非常有价值。
通过练习这些题目,可以加深对数据结构的理解和掌握。
3. 《算法与数据结构考研试题精析(第二版)》——陈守孔、胡潇琨、李
玲编著,机械工业出版社。
这本书是一本经典的数据结构和算法考研辅导书,包含了大量的历年真题和解析。
通过做题和看解析,可以更好地理解考研的出题方式和解题技巧。
4. 《数据结构与算法分析(C语言版)》——殷人昆、田金兰编著,机械工业出版社。
这本书也是一本经典的数据结构和算法教材,内容深入浅出,易于理解。
它涵盖了考研数据结构的大部分知识点,并且有丰富的实例和练习题。
5. 《考研数学(一)历年真题详解与标准解答》——杨超主编,高等教育出版社。
虽然这本书不是专门针对数据结构的教材,但是它包含了大量的历年真题和标准答案,对于考研生来说非常有价值。
通过做真题和看标准答案,可以更好地了解考研的出题方式和评分标准。
以上是一些建议的考研参考书,希望能对你有所帮助。
同时,也要注意多做真题和模拟题,加强自己的实战能力。
祝你考试顺利!。
数据结构(C语言版)_第1章 绪论
2.算法的复杂性分析
算法运行所需要的计算机资源的量,需要的 时间资源的量称作时间复杂度,需要的空间 (即存储器)资源的量称作空间复杂度。
运行算法所需要的时间T写成输入规模n的函数, 记作T(n)。“规模”一般是指输入量的数目,比 如在排序问题中,问题的规模可以是定义为被排 序的元素数目。
算法的描述方法
算法可以用自然语言描述,但由于自然语言表 达算法容易产生二义性,人们常使用专用的算 法描述工具。
图1-6传统流程图符号
图1-7结构化流程图符号
【例1.5】分别用传统流程图和结构化流程图描 述一个算法。 【问题描述】分别用传统流程图和结构化流程 图描述下列问题:给定两个正整数m和n,求最大 公约数。 【分析】将数学中求最大公约数的辗转相除法 的求解过程进行分解,用标准的流程图基本符 号表示成图1-8(a)和(b)图。
表1-1 学生成绩信息表
学号
20120401 20120402 20120403 20120405
姓名
王伟 张译民 陈慧 李彩霞
性别
男 男 女 女
出生年月
1993/01 1993/08 1992/12 1993/05
数学
123 115 108 102
语文
98 108 114 113
英语
90 85 95 90
A
B逻辑结构图
线性结构
• 数据元素之间存在一对一的关系,称为线性结构。该 结构的特点是除第一个元素和最后一个元素外,其它 元素都有且只有一个直接前趋和直接后继。
• 如图1-2所示的线性结构是一种最常见、也是最简单 的数据结构,学生成绩管理系统的数据结构是线性结 构,另外仓库管理、教材管理等系统中处理的数据也 是线性结构。线性结构的基本操作有插入、删除及查 找等,具有线性结构的数据简称为线性表。
李春葆《数据结构教程》(C++语言描述)配套题库【课后习题】(绪论)
第1章绪论一、单项选择题(1)计算机所处理的数据一般具备某种内在联系,这是指______。
A.数据和数据之间存在某种关系B.元素和元素之间存在某种关系C.元素内部具有某种结构D.数据项和数据项之间存在某种关系【答案】B【解析】数据是计算机操作对象的总称,数据元素是计算机处理数据的基本单位,因此数据之间的内在联系指的应该是数据元素和数据元素之间的关系。
(2)在数据结构中,与所使用计算机无关的是数据的______结构。
A.逻辑B.存储C.逻辑和存储D.物理【答案】A【解析】数据的逻辑结构是从逻辑关系上描述数据的,它与数据的存储无关,是独立于计算机的。
而数据的存储结构是指数据元素及其关系在计算机存储器中的存储方式,也称为数据的物理结构,与计算机有关。
(3)数据结构在计算机中的表示称为数据的______。
A.存储结构B.抽象数据类型C.顺序结构D.逻辑结构【答案】A【解析】数据的存储结构是逻辑结构用计算机语言的实现或在计算机中的表示。
(4)在计算机中存储数据时,通常不仅要存储各数据元素的值,还要存储______。
A.数据的处理方法B.数据元素的类型C.数据元素之间的关系D.数据的存储方法【答案】C【解析】存储实现的基本目标是建立数据的机内表示,其包括两个部分,即数据元素的存储和数据元素之间关系的存储。
(5)在计算机的存储器中表示数据时,逻辑上相邻的两个元素对应的物理地址也是相邻的,这种存储结构称为______。
A.逻辑结构B.顺序存储结构C.链式存储结构D.以上都正确【答案】B【解析】顺序存储结构是把逻辑上相邻的结点存储在物理位置上相邻的存储单元中,结点之间的逻辑关系由存储单元的邻接关系来体现,由此得到的存储表示称为顺序存储结构。
所以答案B项正确;逻辑结构是独立于计算机的与存储结构相平行的概念,并不是存储结构的一种,A项错误;中链式存储结构不要求逻辑上相邻的结点在物理位置上也相邻,结点同的逻辑关系用附加的指针域来表示,C项错误。
2024考研数据结构大纲
以下2024年考研数据结构大纲供参考:
一、绪论
1. 数据结构的基本概念
2. 算法与数据结构的关系
3. 算法分析基础
二、线性表
1. 线性表的定义和基本操作
2. 线性单链表、双向链表与循环链表
3. 一维数组和广义表
三、栈和队列
1. 栈和队列的基本概念
2. 栈和队列的顺序存储及其基本操作
3. 栈和队列的链式存储及其基本操作
4. 栈和队列的应用
四、树与二叉树
1. 树的基本概念
2. 二叉树的定义及其性质
3. 二叉树的存储结构及其基本操作
4. 二叉树的遍历
5. 线索二叉树
6. 哈夫曼树及其应用
7. 平衡二叉树
8. B-树和B+树
9. 并查集
五、图
1. 图的基本概念
2. 图的存储结构及其基本操作
3. 图的遍历
4. 最小生成树(MST)
5. 最短路径问题
6. 拓扑排序
7. 关键路径
8. AOV网与拓扑排序
9. AOE网与关键路径
10. 有向无环图(DAG)及相关算法
11. 二分图匹配问题
12. 网络流问题
13. 动态规划在图论中的应用
14. 图的着色问题。
数据结构(从概念到算法)第一章 绪论
(2)可读性:算法的变量命名、格式符合行业规范,并在关键处给出注释,
以提升算法的可理解性。
(3)健壮性:算法能对不合理的输入给出相应的提示信息,并做出相应处
理。
(4)高执行效率与低存储量开销:涉及算法的时间复杂度和空间复杂度评
判。
算法设计的一般步骤
1.3.1算法定义与性质
算法设计出来后有多种表述方法,一般有如下几种描述工具:第一种是自然语
良好基础,数据结构与算法设计密不可分。算法是对特定问题求解步骤的一种描述。
换言之,算法给出了求解一个问题的思路和策略。
一个算法应该具有以下 5 个特征。
(1)有穷性,即算法的最基本特征,要求算法必须在有限步(或有限时间)
之后执行完成。
(2)确定性,即每条指令或步骤都无二义性,具有明确的含义。
(3)可行性,即算法中的操作都可以通过已经实现的基本运算执行有限次
成的集合,数据对象是数据的一个子集。实例说明如下。
由 4 个整数组成的数据对象: D1={20,- 30,88,45}
由正整数组成的数据对象: D2={1,2,3,…}
数据结构的基本概念
(5)数据结构。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。数据元素之间的关系称为结构,主要有 4 类基本结构,如下图所示。
址,数据'C'的指针指向数据'D'的结点地址,具体如图所示。
数据结构的基本概念
上图数据元素存储的地址在整体上具有前后次序,但实际对单链表数据元素
所分配的存储空间是随机的。如下图 所示,数据元素'A'在物理存储地址上可能位
于数据元素'B'和'D'存储地址之后。
dol数据结构(C语言版)第一章绪论练习及答案xpo
一、选择题1、数据结构通常是研究数据的()及它们之间的相互联系。
A、存储和逻辑结构B、存储结构C、顺序结构D、链式存储结构2、数据在计算机存储器内表示时,物理地址和逻辑位置相同并且是连续的,称之为()A、存储结构B、逻辑结构C、顺序存储结构D、链式存储结构3、线性结构是数据元素之间存在一种()A、一对多关系B、多对多关系C、多对一关系D、一对一关系4、计算机算法指的是(),它具备输入、输出和()等五个特性。
1)A、计算方法B、排序方法C、解决问题的有限运算序列D、调度方法2)A、可行性、可移植性和可扩充性B、可行性、确定性和有穷性C、确定性、有穷性和稳定性D、易读性、确定性和安全性5、在计算机中数据有链式和顺序两种存储方式,在存储空间利用率上,链式存储比顺序存储更()A、高B、低C、相同D、不确定6、计算机内部数据处理的基本单位是()A、数据B、数据元素C、数据项D、数据库7、设语句x++的时间是单位时间,则语句:for(I=1;I<=n;I++)x++;时间复杂度为()A、O(1)B、O(n)C、O(n2)D、O(n3)二、填空题1、数据结构按逻辑结构可分为两大类,分别是(线性结构)和(非线性结构)。
2、一个算法的效率可分为(时间)效率和(空间)效率。
3、在树型结构中,根结点没有(双亲)结点,其余每个结点有且只有(一)个前驱结点;叶子结点没有(孩子)结点,其余每个结点的都可以(一个或多个)个这种结点。
4、下面程序段的时间复杂度是(O(N1/2))I=s=0;while (s<n){I++;s+=I;}5、下面程序段的时间复杂度是(O(N2))s=0;for(I=0;I<n;I++)for(j=0;j<n;j++)s+=B[I][j];sum=s;6、下面程序段的时间复杂度是(O(LOG3N))I=1;while (I<=n)I=I*3;7、下面程序段的时间复杂度是(O((N-1)*N/2))x=0;for(I=1;I<n;I++)for(j=I+1;j<=n;j++)x++;8、下面程序段的时间复杂度是(O((N-1)*N/2))x=0;for(I=1;I<n;I++)for(j=1;j<=n-I;j++)x++;9、下面程序段的时间复杂度是(O(N3))int I,j,k;for(I=0;I<n;I++)for(j=0;j<n;j++){C[I][j]=0;for(k=0;k<n;k++)C[I][j]=A[I][k]*B[k][j];}10、下面程序段的时间复杂度是(O(N))I=n-1;while ((I>=0)&&(A[I]!=k))i--;return I;。
(NEW)李春葆《数据结构教程》(C++语言描述)配套题库【名校考研真题+课后习题+章节题库+模拟试题】
D.1用C语言写的某单位的认识管理程序语言,2操作系统,3编译
程序 【答案】B 【解析】计算机系统的组成如下图所示:
其中,C语言写的某单位的认识管理程序语言属于应用程序,编译 程序属于语言处理程序。
3 假定下列指令已装入指令寄存器。则执行时不可能导致CPU从 用户态变为内核态(系统态)的是( )。[2015年联考真题]
5 下列说法中( )不是创建进程必须的。[上海交通大学考研真 题]
A.建立一个进程的进程表项 B.为进程分配内存 C.为进程分配CPU D.将进程表项放入就绪队列 【答案】C 【解析】进程刚被创建后,实际上是处于就绪状态的,所以不许为 进程分配CPU。
6 若系统S1采用死锁避免方法,S2采用死锁检测方法,下列叙述 中正确的是( )。[2015年联考真题]
4 下列选项中会导致进程从执行态变为就绪态的事件是( )。 [2015年联考真题]
A.执行P(wait)操作 B.申请内存失败 C.启动I/0设备 D.被高优先级进程抢占 【答案】D 【解析】D项,被高优先级进程抢占,进程会由执行态变为就绪 态。ABC三项,程序由于缺少资源而由执行态转为阻塞态。
目录
第一部分 名校考研真题 一、选择题 二、综合应用题
第二部分 课后习题 第1章 绪 论 第2章 线性表 第3章 栈和队列 第4章 串 第5章 数组和广义表 第6章 树和二叉树 第7章 图 第8章 查 找 第9章 内排序 第10章 外排序 第11章 数据结构和STL
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
一般情况下,对一个问题(或一类算法)只需选 择一种基本操作来讨论算法的时间复杂度即 可
【例1-7】
++x; s=0;
时间复杂度为O(1)。
没有循环语句,其基本运算次数与问题规 模无关,称为常数阶,记作O(1)。
【例1-8】
for(i =1;i<=n;++i) {
1.1.1 数据结构的研究内容
数据结构主要研究非数值计算问题。 (多种复杂的具有一定结构关系的数 据)
非数值计算问题:
例1-1 电话号码查询问题: 电话号码薄(a1,b1)(a2,b2)…..(an,bn) 其中:ai为某人姓名,bi为该人的电话号码; 要求:设计一个算法,给定一个姓名时能查出 此人的电话号码?
数据结构的形式定义为一个二元组: 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。
数据结构包括数据的逻辑结构和数据的 存储结构。
逻辑结构
(a)集合结构
(b)线性结构
(c)树结构
(d)图结构
【例1-3】
有一数据结构采用二元组描述为D_S=(D,R), 其中:
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。
存储结构
3)索引存储结构 P8 4)哈希(或散列)存储结构 P8
数据运算
数据的运算主要有修改、插入、删 除、查找、排序。
《数据结构与算法》(张晓莉)习题:选择题、判断题
第一章绪论1. 从逻辑上可以把数据结构分为( C )两大类。
A.动态结构、静态结构B.顺序结构、链式结构C.线性结构、非线性结构D.初等结构、构造型结构2。
在下面的程序段中,对x的赋值语句的频度为( C )。
For(k=1;k〈=n;k++)For(j=1;j〈=n;j++)x=x+1;A.O(2n)B.O(n) C.O(n2) D.O(log2n)3。
采用顺序存储结构表示数据时,相邻的数据元素的存储地址( A )。
A.一定连续B.一定不连续C.不一定连续D.部分连续、部分不连续4。
下面关于算法的说法,正确的是( D ).A.算法的时间复杂度一般与算法的空间复杂度成正比B.解决某问题的算法可能有多种,但肯定采用相同的数据结构C.算法的可行性是指算法的指令不能有二义性D.同一个算法,实现语言的级别越高,执行效率就越低5。
在发生非法操作时,算法能够作出适当处理的特性称为( B )。
A.正确性B.健壮性C.可读性D.可移植性第二章线性表1。
线性表是( A ).A.一个有限序列,可以为空B.一个有限序列,不能为空C.一个无限序列,可以为空D.一个无限序列,不能为空2.对顺序存储的线性表,设其长度为n,在任何位置上插入或删除操作都是等概率的。
插入一个元素时平均要移动表中的( A )个元素.A.n/2 B.(n+1)/2 C.(n-1)/2 D.n3.线性表采用链式存储时,其地址( D ).A.必须是连续的B.部分地址必须是连续的C.一定是不连续的D.连续与否均可以4.用链表表示线性表的优点是(C)。
A.便于随机存取B.花费的存储空间较顺序存储少C.便于插入和删除D.数据元素的物理顺序与逻辑顺序相同5.链表中最常用的操作是在最后一个元素之后插入一个元素和删除最后一个元素,则采用( C )存储方式最节省运算时间.A.单链表B.双链表C.单循环链表D.带头结点的双向循环链表6.下面关于线性表的叙述,错误的是( B )。
(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)
802数据结构考研大纲
802数据结构考研大纲摘要:1.数据结构基本概念与原理2.线性表及其操作3.栈、队列与层次结构4.树与图结构5.算法设计与分析6.排序与查找算法7.数据压缩与存储8.复试科目及招生目录变化正文:一、数据结构基本概念与原理数据结构是计算机科学与技术领域中的一门基础课程,主要研究计算机数据的组织、存储、操作和处理。
本部分内容包括数据结构的基本概念、基本原理和基本方法。
要求掌握数据的逻辑结构、存储结构及其基本操作的实现,能够对算法进行基本的时间复杂度与空间复杂度的分析。
二、线性表及其操作线性表是一种基本的数据结构,它具有线性特征,元素之间只有一对一的关系。
本部分内容主要涉及线性表的定义、操作及其应用,如插入、删除、查找等。
要求深刻理解线性表的原理,并能应用相关知识点解决实际问题。
三、栈、队列与层次结构栈、队列和层次结构是计算机中常见的数据结构。
栈与队列分别遵循后进先出(LIFO)和先进先出(FIFO)原则,层次结构则主要用于构建树形结构。
本部分内容要求掌握栈、队列的基本操作及其应用,了解层次结构的特点,并能解决相关问题。
四、树与图结构树与图是复杂度较高的数据结构,它们在计算机科学中有着广泛的应用。
树结构具有层次特点,图结构则由节点和边组成。
本部分内容主要研究树与图的遍历、查找、最短路径等问题,要求熟练掌握树与图的基本概念和算法。
五、算法设计与分析算法设计是计算机科学的核心内容,它关注如何高效地解决问题。
本部分内容要求掌握算法设计的基本方法,如贪心、分治、动态规划等,并能对算法进行高效性分析。
六、排序与查找算法排序和查找是计算机中常见的算法,它们在数据处理方面具有重要意义。
本部分内容要求掌握各种排序算法(如冒泡、快速、归并等)和查找算法(如顺序、二分、哈希等),并能根据实际需求选择合适的算法。
七、数据压缩与存储数据压缩与存储技术在计算机领域具有重要应用价值。
本部分内容要求掌握数据压缩的基本原理和方法,如霍夫曼编码、算术编码等,以及数据存储的技术和策略。
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② 设循环体共执行 T(n)次,每循环一次,循环变量 y 加 1,最终 T(n)=y. 即(T(n)+1) 2<=n 解得 T(n)=O(n1/2). ③ x++是基本语句,T(n)=
批注 [雨林木风1]: 这个图有较大的
集合 线性表 逻辑结构 线性结构 栈和队列 数组 树形结构 非线性结构 图形结构 顺序存储结构 链式存储结构 数据结构 存储结构 索引存储结构 散列存储结构 数据的运算
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1.2 算法和算法评价
1.2.1 算法(了解)
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, 其中每条指令表示一个 或多个操作. 一个算法具有以下五个重要的特性: ⑴ 有穷性:一个算法必须总是(对任何合法的输入)在执行有穷步之后结束,且每一步 都可在有穷时间内完成. ⑵ 确定性:算法中每一条指令必须有确切的含义,确保不会产生二义性.并且,在任 何条件下,算法只有唯一的一条执行路径,即对于相同的输入只能得出相同的输出. ⑶ 可行性:一个算法是可行的,即算法中描述的操作都是可以通过已实现的基本运算 执行有限次来实现的.
⑷ 输入性:一个算法有0个或多个的输入. ⑸ 输出性:一个算法有一个或多个的输出. 算法设计的要求:评价好的算法应考虑达到以下四个目标:一是算法的正确性;二是算 法的易读性;三是算法的健壮性;四是算法的时空效率(运行).
1.2.2 算法评价 (掌握)
算法的效率评价通过算法时间复杂度和空间复杂度来描述. ⑴ 时间复杂度.一个语句的频度,是指该语句在算法中被重复执行的次数.算法中所 有语句的频度之和记作 T(n),它是该算法所求解问题规模 n 的函数.当问题的规模趋向无 穷大时,T(n)的数量级称为渐近时间复杂度,简称时间复杂度,记作 T(n) = O(f(n)). 算法的时间复杂度不仅仅依赖于问题的规模,也取决于输入数据的性质(如输入数据元 素的初始状态). 最坏时间复杂度是指在最坏情况下算法的时间复杂度. 平均时间复杂度是指所有可能的输入实例均以等概率出现的情况下, 算法的期望运行时 间. 最好时间复杂度是指在最好情况下算法的时间复杂度. 上述表达式中"O"的含义是 T(n)的数量级,其严格的数学定义是:若 T(n)和 f(n)是定 义在正整数集合上的两个函数,则存在正的常数 C 和 n0,使得当 n≥n0 时,都满足 0≤T(n) ≤C×f(n). 一般总是考虑在最坏的情况下的时间复杂度,以保证算法的运行时间不会比它更长. 另外,由于算法的时间复杂度主要分析 T(n)的数量级,而算法中的基本运算的频度与 T(n)同数量级,所以通常采用算法中基本运算的频度来分析算法的时间复杂度,被视为算法 基本运算的一般是最深层循环内的语句. 常见的渐进时间复杂度有: 2 3 n n Ο(1)<Ο(log2n)<Ο(n)<Ο(nlog2n)<Ο(n )<Ο(n )<Ο(2 ) <O(n!) <O(n ) 注意:有的情况下,算法中基本操作重复执行的次数还随问题的输入数据集不同而不同. ⑵ 空间复杂度.算法的空间复杂度 S(n),定义为该算法所耗费的存储空间,它是问题 规模 n 的函数.渐进空间复杂度也常简称为空间复杂度,记作 S(n) = O(g(n)). 算法原地工作是指算法所需辅助空间是常量,即 O(1).
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第一章 绪论 复习要点
基本概念:数据,数据元素,数据项,数据结构,数据类型等; 数据结构"三要素" :逻辑结构,物理结构及在这种逻辑结构上定义的操作; 算法的概念,时间复杂度和空间复杂度分析. 本章并不在考纲当中, 但是本章的基本概念对后续章节的学习非常重要, 并且时间复杂 度和空间复杂度可以结合其他知识点进行考察.
试题精选
ห้องสมุดไป่ตู้单项选择题
1. 算法的时间复杂度取决于______. A.问题的规模 B. 待处理数据的初态 C.执行的次数 D. A 和 B 2.顺序存储设计时,存储单元的地址______. A.一定连续 B.一定不连续 C.不一定连续
删除的内容: 连续
D.部分连续,部分不连续
综合应用题
1. 评价一个好的算法,您是从哪几方面来考虑的? 2. 运算是数据结构的一个重要方面.试举一例,说明两个数据结构的逻辑结构和存储方式 完全相同,只是对于运算的定义不同.因而两个结构具有显著不同的特性,是两个不同的结 构. 3.试举一例,说明对相同的逻辑结构,同一种运算在不同的存储方式下实现,其运算效率不 同.
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考点内容精讲
1.1 基本概念和术语
1.1.1 基本概念 (理解)
数据: 数据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: 数据元素是数据的基本单位, 在计算机程序中通常作为一个整体进行考虑和 处理.一个数据元素可由若干个数据项组成. 数据项: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. 数据结构: 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. 数据结构 包括三方面的内容:数据的逻辑结构,数据的存储结构和数据的运算.
1.1.2 数据结构"三要素" (理解)
逻辑结构:描述数据元素之间的逻辑关系.数据的逻辑结构分为集合,线性结构和非线 性结构,线性表是典型的线性结构,树和图是典型的非线性结构. 线性结构:线性结构中的数据元素之间存在一对一的关系,详见第二章. 集合:集合中的数据元素之间除了"同属于一个集合"的关系外,别无其他关系. 树形结构:树形结构中的数据元素之间存在一对多的关系,详见第四章. 图状结构:图状结构中的数据元素之间存在多对多关系,详见第五章. 物理结构:又叫存储结构,是指数据结构在计算机中的实际表示方式,它包括对数据元 素的表示和对关系的表示.存储结构主要有:顺序存储,链式存储,索引存储和散列存储. 顺序存储: 把逻辑上相邻的结点存储在物理位置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. 其优点是可以实现随机存取, 每个结点占用最少的存储空间; 缺点是只能使用相邻的一整块存储单元,因此可能产生较多的碎片现象. 链接存储: 不要求逻辑上相邻的结点在物理位置上也相邻, 结点间的逻辑关系是由附加 的指针字段表示.其优点是不会出现碎片现象,充分利用所有存储单元;缺点是每个结点占 用较多的存储空间,并且只能实现顺序存取. 索引存储:通常是在存储结点信息的同时,还建立附加的索引表.索引表中的每一项称 为索引项,索引项的一般形式是:(关键字,地址).其优点是检索速度快.缺点是增加了附 加的索引表,会占用较多的存储空间.另外,在增加和删除数据时由于要修改索引表因而会 花费较多时间. 散列存储:根据结点的关键字直接计算出该结点的存储地址,又称 Hash 存储.其优点 是检索, 增加和删除结点的操作都很快; 缺点是如果散列函数不好可能出现结点存储单元的 冲突,而解决冲突会增加时间和空间开销. 数据的运算: 数据的运算是在数据的逻辑结构上定义的操作算法, 如检索, 插入, 删除, 更新和排序等.
4.分析以下各程序段,求出算法的时间复杂度. ① i = 1; k = 0; ② y = 0;
while(i < n-1) { k = k+10*i; i++; while((y+1)*(y+1) <= n) y = y+1;
批注 [雨林木风3]: 增加了一个题 带格式的: 字体: 倾斜 带格式的: 字体: 倾斜 带格式的: 字体: 倾斜 带格式的: 字体: 倾斜 带格式的: 字体: 倾斜 带格式的: 字体: 倾斜
③
} for(i = 1; i <= n; i++) for(j =1; j <= i; j++) for(k = 1; k<= j; k++)
④ for(i = 0; i < n; i++)
for(j = 0; j < m; j++) a[i][j] = 0;
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综合应用题
1. 答:评价好的算法有四个方面.一是算法的正确性;二是算法的易读性;三是算法的健 壮性;四是算法的时空效率(运行) . 2. 答:栈和队列的逻辑结构相同,其存储表示也可相同(顺序存储或链式存储),但由于其 运算集合不同而成为不同的数据结构. 3. 答:线性表中的插入,删除操作,在顺序存储方式下平均移动近一半的元素,时间复杂度 为 O(n);而在链式存储方式下,插入和删除的时间复杂度都是 O(1). 4. ① 基本语句是 k = k+10*i ,共执行了 n-2 次,所以 T(n)= O(n).
x++; 5.一个算法所需时间由下述递归方程表示,试求出该算法的时间复杂度的级别(或阶).
1 T(n) 2T(n/2) n
若n 1 若n 1
其中:n 是问题的规模,为简单起见,设 n 是 2 的整数幂.
参考答案
单项选择题
1. D.考察时间复杂度的决定因素.
时间复杂度不仅取决于问题的规模, 还和待处理数据的初态有关, 与算法执行次数无关. 2. A.考察顺序存储的概念.
删除的内容: 和
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