第1章 绪论 数据结构第2版李冬梅
数据结构(第二版)课后习题答案(王红梅主编)
第 1 章绪论
课后习题讲解
1. 填空
⑴（）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。
【解答】数据元素
⑵（）是数据的最小单位，（）是讨论数据结构时涉及的最小数据单位。
【解答】数据项，数据元素
【分析】数据结构指的是数据元素以及数据元素之间的关系。
⑶从逻辑关系上讲，数据结构主要分为（）、（）、（）和（）。【解答】集合，线性结构，树结构，图结构
⑷数据的存储结构主要有（）和（）两种基本方法，不论哪种存储结构，都要存储两方面的内容：（）
和（）。
【解答】顺序存储结构，链接存储结构，数据元素，数据元素之间的
关系
⑸算法具有五个特性，分别是（）、（）、（）、（）、（）。
【解答】有零个或多个输入，有一个或多个输出，有穷性，确定性，可行性
⑹算法的描述方法通常有（）、（）、（）和（）四种，其中，（）被称为算法语言。
【解答】自然语言，程序设计语言，流程图，伪代码，伪代码
⑺在一般情况下，一个算法的时间复杂度是（）的函数。
【解答】问题规模
⑻设待处理问题的规模为n，若一个算法的时间复杂度为一个常数，则表示成数量级的形式为（），若
为n*log25n，则表示成数量级的形式为（）。
【解答】Ο(1)，Ο(nlog2n)
【分析】用大O记号表示算法的时间复杂度，需要将低次幂去掉，将最高次幂的系数去掉。
2. 选择题
⑴顺序存储结构中数据元素之间的逻辑关系是由（）表示的，链接存储结构中的数据元素之间的逻辑关
系是由（）表示的。
A 线性结构
B 非线性结构
C 存储位置
D 指针
【解答】C，D
【分析】顺序存储结构就是用一维数组存储数据结构中的数据元素，其逻辑关系由存储位置（即元素在数
数据结构第二版-PPT课件
条件１：语句１；
．．．
条件n ： 语句n；
(ELSE 语句n+1)
ENDC；
1.3 算法描述和算法分析
• 循环语句：
FOR 变量名：＝初值 TO 终值 DO 循环体；
FOR 变量名：＝初值 DOWNTO 终值 DO 循环体；
WHILE 条件 DO 循环体；
REPEAT 循环体 UNTIL 条件；
• 标准输入输出过程：read（变量表）；
数据结构
严蔚敏 吴伟民
（第二版）
清华大学出版社
第一章百度文库绪论
1.1 <数据结构>的主要内容 1.2 基本术语 1.3 算法描述及分析
1.1 <数据结构>的主要内容
例1：
99080-33202670610054510102780618748 99080-3 班号 3202670 计算机学院办公室电话号码 610054 电子科技大学邮编 510102780618748 身份证号码
4. 将计算机程序的运行结果 在实际领域中 给予解释，便得到实际问题的解。
1.2 基本术语
• 数据（Data)：所有能被计算机处理的符号的集合。 • 数据元素（Data Element）：是数据这个集合中的 一个个体。
设给定数据集合为：
D={d1，d2，．．．，dn}
则di属于D，并称di为数据元素。
《大话数据结构》目录
《⼤话数据结构》⽬录第⼀章数据结构绪论
1.1 开场⽩
1.2 你数据结构怎么学的？
1.3 数据结构起源
1.4 基本概念和术语
1.5 逻辑结构与物理结构
1.6 抽象数据类型
1.7 总结回顾
1.8 结尾语
第⼆章算法
2.1 开场⽩
2.2 数据结构与算法关系
2.3 两种算法的⽐较
2.4 算法定义
2.5 算法的特征
2.6 算法设计的要求
2.7 算法效率的度量⽅法
2.8 函数的渐进增长
2.9 算法时间复杂度
2.10 常见的时间复杂度
2.11 最坏情况与平均情况
2.12 算法空间复杂度
2.13 总结回顾
2.14 结束语
第三章线性表
3.1 开场⽩
3.2 线性表的定义
3.3 线性表的抽象数据类型
3.4 线性表的顺序存储结构
3.5 顺序存储结构的插⼊与删除
3.6 线性表的链式存储结构
3.7 单链表的读取
3.8 单链表的插⼊与删除
3.9 单链表的整表创建
3.10 单链表的整表删除
3.11 单链表结构与顺序存储结构优缺点
3.15 总结回顾
3.16 结束语
第四章栈和队列
4.1 开场⽩
4.2 栈的定义
4.3 栈的抽象数据类型
4.4 栈的顺序存储结构及实现
4.5 两栈共享空间
4.6 栈的链式存储结构及实现
4.7 栈的作⽤
4.8 栈的应⽤ ———— 递归
4.9 栈的应⽤ ———— 四则运算表达式求值4.10 队列的定义
4.11 队列的抽象数据类型
4.12 循环队列
4.13 队列的链式存储结构及实现
4.14 总结回顾
4.15 结束语
第五章串
5.1 开场⽩
5.2 串的定义
5.3 串的⽐较
5.4 串的抽象数据类型
5.5 串的存储结构
华北水利水电大学2023年硕士研究生入学考试初试专业基础课考试大纲 967-数据结构
华北水利水电大学
2023年硕士研究生入学考试初试科目考试大纲
数据结构（科目代码：967）考试大纲
考试形式和试卷结构
一、试卷分值及考试时间
考试时间180分钟（3个小时），满分150分。
二、考试基本要求
数据结构是软件工程、计算机技术、农业信息化专业硕士研究生入学考试中专业课考试内容，主要考查：（1）掌握数据结构的基本概念、基本原理和基本方法；（2）掌握数据的逻辑结构、存储结构及基本操作的实现，能够对算法进行基本的时间复杂度与空间复杂度的分析；（3）能够针对给定问题，运用数据结构的基本原理和方法进行问题的分析，选择合适的数据结构，并设计相应的算法求解，具备采用C、C++语言设计与实现算法的能力。
三、试卷题型
主要题型有：选择题（20分）、简答题（20分）、应用题（60分）、算法题（50分）。试卷满分为150分。四、试卷内容及结构
（一）数据结构和算法（约占7%）
1．数据结构的基本概念
2．抽象数据结构类型的表示与实现
3．算法的重要特性
4．算法时间复杂度、空间复杂度的分析方法
（二）线性表（约占15%）
1．线性表的定义和基本操作
2．线性表的顺序表示和实现
3．线性表的链式表示和实现（单链表、循环链表和双向链表）
4．线性表的应用
（三）栈和队列（约占10%）
1．栈和队列的基本概念
2．栈和队列的顺序存储结构
3．栈和队列的链式存储结构
4．栈和队列的应用
（四）串和数组（约占8%）
1．串的基本概念
2．串的存储结构和基本运算
3．数组的顺序存储
4．特殊矩阵的压缩存储
（五）树和二叉树（约占20%）
1．树的基本概念
2．二叉树（定义、性质和存储结构）
数据结构C语言版(第2版)严蔚敏人民邮电出版社课后习题答案
四类基本逻辑结构关系图
4 ．存储结构由哪两种基本的存储方法实现？
答案：
（ 1）顺序存储结构
顺序存储结构是借助元素在存储器中的相对位置来表示数据元素之间的逻辑关系，通常
借助程序设计语言的数组类型来描述。
（ 2）链式存储结构
顺序存储结构要求所有的元素依次存放在一片连续的存储空间中，而链式存储结构，无
需占用一整块存储空间。但为了表示结点之间的关系，需要给每个结点附加指针字段，用于
i 个结点和求第 i 个结点的直接前
驱都可以直接通过数组的下标直接定位，时间复杂度是
O(1) 。
（ 3） 向一个有 127 个元素的顺序表中插入一个新元素并保持原来顺序不变，平均要移
动 的元素个数为（
）。
A． 8
B ． 63.5
C ． 63
D． 7
答案： B
解释：平均要移动的元素个数为：
n/2 。
（ 4）链接存储的存储结构所占存储空间（
情况下，数据元素也称为元素、结点、记录等。数据元素用于完整地描述一个对象，如一个
学生记录，树中棋盘的一个格局（状态）、图中的一个顶点等。
数据项 ：是组成数据元素的、有独立含义的、不可分割的最小单位。例如，学生基本信
息表中的学号、姓名、性别等都是数据项。
数据对象 ：是性质相同的数据元素的集合，是数据的一个子集。例如：整数数据对象是
数据结构教案课程
数据结构教案课程
文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
2015 至2016 学年第二学期
数据结构课程
教
案
课程编码： 1261D03
总学时／周学时： 80 / 5
开课时间： 2016年2 月 24日第 1 周至第 16 周
授课年级、专业、班级： 15级网工程2班
使用教材严蔚敏. 数据结构（C语言版）[M] 北京：清华大学出版社，2011.系别/教研室：信息工程学院 / 物联网工程
授课教师：刘波
教学目标：
《数据结构》是物联网工程专业的一门专业必修课。用计算机解决任何问题都需要进行数据表示和数据处理，而数据表示和数据处理正是《数据结构》要研究的内容。主要介绍如何合理地组织数据、有效地存储和处理数据，正确地设计算法以及对算法的分析和评价。
通过本课程教学，使学生了解数据结构的基本概念，理解数据结构的逻辑结构和物理结构的基本概念以及有关算法，掌握算法描述及算法的评价标准，熟悉在不同存储结构上实现不同的运算，并对算法设计的方式和技巧有所体会，旨在培养学生基本的、良好的程序设计技能，编制高效可靠的程序，并为学生日后学习操作系统和数据库等后续课程奠定基础。
教学要求:
本课程主要是以抽象数据类型的观点来组织和讲解线性表、栈、队列、树、二叉树、图等各种主要的数学模型并定义为相应的抽象数据类型，给出各种物理表示法和有关算法，关于数据处理技术介绍几种主要的排序和查找算法。
学生通过学习该课程后主要应掌握以下内容：
1．了解数据结构及有关的基本概念；
2．了解各种抽象数据类型的性质；
2021年年《数据结构》考试大纲(专插本)
广州商学院2021年本科插班生考试
《数据结构》考试大纲
Ⅰ.考试性质与试题命题的原则
普通高等学校本科插班生考试（以下简称“插班生考试”）《数据结构》科目的考试，是普通高等学校应届和往届专科毕业生，以及通过自学考试、成人教育等国民教育系列获得大专毕业证书的人员，升入普通高等学校本科专业就读的考试科目。
作为一项选拔性考试，《数据结构》考试试题在设计上应具有较高的信度和效度、必要的区分度和合理的难度。
1．命题根据本大纲规定的考试目标和考核内容，考试命题应具有一定的覆盖面且重点突出，侧重考核考生对本学科的基础理论、基本知识和基本技能的掌握程度，以及运用所学知识解决实际问题的能力。
2．试题对不同能力层次要求的分数比例，识记为20％，理解40％，应用40％。
3．合理安排试题难度结构。试题难易度分为易、较易、较难、难四个等级。试卷中四种难易度试题的分数比例，易约占20％，较易约占30％，较难约占30％，难约占20％。
Ⅱ.考试形式及试卷结构
1．考试形式为闭卷、笔试，考试时间为120 分钟，试卷满分为100 分。
2．试卷的题型有：试题类型有5大类，分别为：填空题、单选题、应用题、程序填空题、算法设计题（各种题型的具体样式可参见题型示例）。
Ⅲ.《数据结构》的考核内容和要求
一、考试基本要求
1.基本理论知识
（l）数据结构的基本概念和基本术语，算法的描述方法和算法效率分析的基本概念。
（2）线性表的基本概念、线性表的基本操作以及这些操作分别在顺序存储和链式存储结构下的实现及复杂度分析。
（3）栈和队列的定义、存储结构、实现和基本应用。
数据结构(第二版)课后习题答案(王红梅主编)
第 1 章绪论
课后习题讲解
1. 填空
⑴（）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。
【解答】数据元素
⑵（）是数据的最小单位，（）是讨论数据结构时涉及的最小数据单位。
【解答】数据项，数据元素
【分析】数据结构指的是数据元素以及数据元素之间的关系。
⑶从逻辑关系上讲，数据结构主要分为（）、（）、（）和（）。【解答】集合，线性结构，树结构，图结构
⑷数据的存储结构主要有（）和（）两种基本方法，不论哪种存储结构，都要存储两方面的内容：（）
和（）。
【解答】顺序存储结构，链接存储结构，数据元素，数据元素之间的
关系
⑸算法具有五个特性，分别是（）、（）、（）、（）、（）。
【解答】有零个或多个输入，有一个或多个输出，有穷性，确定性，可行性
⑹算法的描述方法通常有（）、（）、（）和（）四种，其中，（）被称为算法语言。
【解答】自然语言，程序设计语言，流程图，伪代码，伪代码
⑺在一般情况下，一个算法的时间复杂度是（）的函数。
【解答】问题规模
⑻设待处理问题的规模为n，若一个算法的时间复杂度为一个常数，则表示成数量级的形式为（），若
为n*log25n，则表示成数量级的形式为（）。
【解答】Ο(1)，Ο(nlog2n)
【分析】用大O记号表示算法的时间复杂度，需要将低次幂去掉，将最高次幂的系数去掉。
2. 选择题
⑴顺序存储结构中数据元素之间的逻辑关系是由（）表示的，链接存储结构中的数据元素之间的逻辑关
系是由（）表示的。
A 线性结构
B 非线性结构
C 存储位置
D 指针
【解答】C，D
【分析】顺序存储结构就是用一维数组存储数据结构中的数据元素，其逻辑关系由存储位置（即元素在数
第1章-绪论-数据结构教程课件
特点： 在求解过程中，所处理的数据之间具有层 次关系，这是我们所说的树形结构； 对它的操作有：建立树形结构，输出最低 层结点内容等等。 应用举例3——制定教学计划
在制定教学计划时，需要考虑各门课程的开设顺 序。有些课程需要先导课程，有些课程则不需要，而 有些课程又是其他课程的先导课程。比如，计算机专 业课程的开设情况如下表1-2所示：
以下六种计算算法时间的多项式是最常用的。其关系为：
O(1)<O(log2n)<O(n)<O(nlog2n) <O(n2)<O(n3)
指数时间的关系为： O(2n)<O(n!)<O(nn)
空间效率的分析 一个算法的空间效率是指在算法的执行过程中， 所占据的辅助空间数量。辅助空间就是除算法代码本 身和输入输出数据所占据的空间外，算法临时开辟的 存储空间单元。在有些算法中，占据辅助空间的数量 与所处理的数据量有关，而有些却无关。后一种是较 理想的情况。在设计算法时，应该注意空间效率。
数据运算 （算法）
1.2 算法描述
1.2.1 算法的概念 算法是解决某个特定问题的一种方法或一个过程。 计算机对数据的操作可以分为数值性和非数值性 两种类型。在数值性操作中主要进行的是算术运算； 而在非数值性操作中主要进行的是检索、排序、插入、 删除等等。
编写程序的基本过程 通过对问题进行详细地分析，抽象出相应的数学 模型； 确定使用的数据结构，并在此基础上设计对此数 据结构实施各种操作的算法； 选用某种语言将算法转换成程序； 调试并运行这些程序。
数据结构A实验教学大纲
数据结构A实验教学大纲
适用范围：2018版本科人才培养方案
课程代码：08130291
课程性质：学科基础必修课
课程名称：数据结构A
总学时/实验学时：72/16
学分：4.5学分
先修课程：C语言程序设计
适用专业：物联网工程、软件工程等专业
教材：《数据结构》（C语言版|第2版），严蔚敏、李冬梅、吴伟民编著，人民邮电出版社，2015.02
开课单位：计算机科学与技术系
一、课程性质、目的和任务
本课程是物联网工程、软件工程等专业的学科基础必修课，是介于数学、计算机硬件和计算机软件之间的一门计算机科学中的核心课程。本课程主要使学生体会“算法的设计建立于逻辑结构，算法的实现依赖于物理（存储）结构”，并能根据实际情况选择相应的数据结构和算法，所以本课程教学强调思维训练，为随后的程序设计和技能训练打好基础。
二、实验教学基本要求
数据结构A实验包括单链表、栈、队列、串、二叉树、图、查找、排序共8个实验。
通过这些实验，使学生验证并应用理论课所学内容，掌握数据结构的基本知识和算法，为以后更好的设计程序打下基础。此外，安全用电是实验中始终需要注意的重要事项。为了做好实验，并且确保人身和设备的安全，在整个实验过程中，必须要求学生严格遵守实验室安全用电规则。
三、实验项目与内容
大纲基本内容包括4个必做的实验，在规定的16个学时内完成。
四、考核方式
实验成绩主要由实验实际操作和实验报告撰写这两项成绩组成，其比例为实际操作和报告撰写各占50%，两项成绩综合后形成总成绩，总成绩在实验报告中给出。
五、推荐教材和教学参考书
实验教材：
1-2数据结构的基本概念(《数据结构——从概念到C实现(第2版)》王红梅 清华大学出版社)
念 到 实
现
）
其中 D 是数据元素的有限集合，R 是 D 上关系的集合
清 华
大
A
B
Data_Structure = (D, R)
学 出 版 社
其中D = {A, B, C, D, E, F, G}
F
G
C R = {R1}，R1 = {(A, B), (A, E), (A, F), (B, C), (B, D),
red
数 据 结
构
（
green
从 概
念
到
blue
实 现
）
清
华
…
大 学 出
版
社
存储结构实质上是内存分配，在具体实现时依赖于计算机语言
Page 15
理解存储结构
通常有两种存储结构：
…
（1）顺序存储结构：用一组连续的存储单元依次存储数据
0200 green
数
元素，数据元素之间的逻辑关系由元素的存储位置表示 起始地址
数 据
结
构
（
从
概
float x, y;
x = 1234567.123; x = x % y;
念 到
实
现
）
清
华
大
数据类型：一组值的集合以及定义于这个值集上的一组操作
学 出 版
数据结构实验指导书2
北京林业大学
实验任务书
备注：实验共分4次，其中实验1――实验3为设计性实验，实验4为综合性实验，具体安排下面一一列出。
北京林业大学
10学年—11学年第 2学期数据结构实验任务书
专业名称：实验学时： 4
课程名称：数据结构任课教师：李冬梅
实验题目：线性表的基本操作
实验环境： Visual C++
实验目的：
1、掌握线性表的定义；
2、掌握线性表的基本操作，如建立、查找、插入和删除等。
实验内容：
定义一个包含学生信息（学号，姓名，成绩）的的顺序表和链表，使其具有如下功能：
(1) 根据指定学生个数，逐个输入学生信息；
(2) 逐个显示学生表中所有学生的相关信息；
(3) 根据姓名进行查找，返回此学生的学号和成绩；
(4) 根据指定的位置可返回相应的学生信息（学号，姓名，成绩）；
(5) 给定一个学生信息，插入到表中指定的位置；
(6) 删除指定位置的学生记录；
(7) 统计表中学生个数。
实验提示：
学生信息的定义：
typedef struct {
char no[8]; //8位学号
char name[20]; //姓名
int price; //成绩
}Student;
顺序表的定义
typedef struct {
Student *elem; //指向数据元素的基地址
int length; //线性表的当前长度
}SqList；
链表的定义：
typedef struct LNode{
Student data; //数据域
struct LNode *next; //指针域
}LNode,*LinkList;
实验要求：
(1) 程序要添加适当的注释，程序的书写要采用缩进格式。
数据结构(第二版)课后习题答案(王红梅主编)
第 1 章绪论
课后习题讲解
1. 填空
⑴（）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。
【解答】数据元素
⑵（）是数据的最小单位，（）是讨论数据结构时涉及的最小数据单位。
【解答】数据项，数据元素
【分析】数据结构指的是数据元素以及数据元素之间的关系。
⑶从逻辑关系上讲，数据结构主要分为（）、（）、（）和（）。【解答】集合，线性结构，树结构，图结构
⑷数据的存储结构主要有（）和（）两种基本方法，不论哪种存储结构，都要存储两方面的内容：（）
和（）。
【解答】顺序存储结构，链接存储结构，数据元素，数据元素之间的
关系
⑸算法具有五个特性，分别是（）、（）、（）、（）、（）。
【解答】有零个或多个输入，有一个或多个输出，有穷性，确定性，可行性
⑹算法的描述方法通常有（）、（）、（）和（）四种，其中，（）被称为算法语言。
【解答】自然语言，程序设计语言，流程图，伪代码，伪代码
⑺在一般情况下，一个算法的时间复杂度是（）的函数。
【解答】问题规模
⑻设待处理问题的规模为n，若一个算法的时间复杂度为一个常数，则表示成数量级的形式为（），若
为n*log25n，则表示成数量级的形式为（）。
【解答】Ο(1)，Ο(nlog2n)
【分析】用大O记号表示算法的时间复杂度，需要将低次幂去掉，将最高次幂的系数去掉。
2. 选择题
⑴顺序存储结构中数据元素之间的逻辑关系是由（）表示的，链接存储结构中的数据元素之间的逻辑关
系是由（）表示的。
A 线性结构
B 非线性结构
C 存储位置
D 指针
【解答】C，D
【分析】顺序存储结构就是用一维数组存储数据结构中的数据元素，其逻辑关系由存储位置（即元素在数
数据结构实验指导书1
北京林业大学
实验任务书
备注：实验共分4次，其中实验1――实验3为设计性实验，实验4为综合性实验，具体安排下面一一列出。
北京林业大学
09学年—10学年第 2学期数据结构实验任务书
专业名称：实验学时： 4
课程名称：数据结构任课教师：李冬梅
实验题目：线性表的基本操作
实验环境： Visual C++
实验目的：
1、掌握线性表的定义；
2、掌握线性表的基本操作，如建立、查找、插入和删除等。
实验内容：
定义一个包含学生信息（学号，姓名，成绩）的的顺序表和链表，使其具有如下功能：
(1) 根据指定学生个数，逐个输入学生信息；
(2) 逐个显示学生表中所有学生的相关信息；
(3) 根据姓名进行查找，返回此学生的学号和成绩；
(4) 根据指定的位置可返回相应的学生信息（学号，姓名，成绩）；
(5) 给定一个学生信息，插入到表中指定的位置；
(6) 删除指定位置的学生记录；
(7) 统计表中学生个数。
实验提示：
学生信息的定义：
typedef struct {
char no[8]; //8位学号
char name[20]; //姓名
int price; //成绩
}Student;
顺序表的定义
typedef struct {
Student *elem; //指向数据元素的基地址
int length; //线性表的当前长度
}SqList；
链表的定义：
typedef struct LNode{
Student data; //数据域
struct LNode *next; //指针域
}LNode,*LinkList;
实验要求：
(1) 程序要添加适当的注释，程序的书写要采用缩进格式。
武昌首义学院2020年专升本《数据结构》考试大纲【模板】
**学院2020年专升本《数据结构》考试大纲
一、考试性质
数据结构是计算机学科的重要骨干基础课程，所有计算机系统软件和应用软件都要用到各种类型的数据结构以及一些典型的算法设计和分析技巧。课程教学应达到的目标是使学生掌握数据的逻辑结构、存储结构和数据运算的基本理论、基本知识和基本技能，并具有利用计算机解决实际应用问题的能力。数据结构课程既是对以往课程的深入和扩展，也是为将来更加深入地学习后续专业课程打下基础。课程所涉及基本的树、图等数据结构，是计算机科学的基本功。树结构、图结构等数据结构，是数据库、操作系统、编译原理等后续课程的基础。
本考试是为在计算机专科毕业生中招收本科生，实施的具有选拔功能的水平考试，指导思想是既有利于国家对高层次人才的选拔，又利于促进高等学校课程教学质量的提高。
二、考试的基本要求
要求学生比较系统地掌握数据结构的基本知识和基本技能，初步具有在明确所要解决的问题的基础上，经过对问题的深入分析和抽象，为其在计算机中建立一个模型，然后确定恰当的数据结构表示该模型，再在此基础上设计合适的算法，最后根据设计的数据结构和算法进行相应的程序设计来模拟和解决实际问题，为后继专业课程学习提供基础。
三、考试方法和考试时间
考试方法为闭卷笔试，考试时间为90分钟，满分为100分。
四、考试内容和要求
第 1 章数据结构基础
1、考试内容
数据结构的基本概念和基本术语，算法的描述和算法分析。
2、基本要求
1）数据、数据元素、数据对象、数据结构等基本概念。
2）数据的逻辑结构、存储结构、算法的概念。
3）数据类型、抽象数据类型的概念。
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线性结构——一个对一个，如线性表、栈、队列 树形结构——一个对多个，如树
图形结构——多个对多个，如图
北京林业大学信息学院
存储结构
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
北京林业大学信息学院
正确性 可读性 健壮性 高效性（时间代价和空间代价）
北京林业大学信息学院
算法的效率的度量
• 算法效率：用依据该算法编制的程序在计算机上 执行所消耗的时间来度量 事后统计 事前分析估计
北京林业大学信息学院
1.事后统计：利用计算机内的计时功能，不同算法 的程序可以用一组或多组相同的统计数据区分
缺点： 必须先运行依据算法编制的程序 所得时间统计量依赖于硬件、软件等环境因素 ，掩盖算法本身的优劣
北京林业大学信息学院
逻辑结构
划分方法一
（1）线性结构---有且仅有一个开始和一个终端结点，并且所有 结点都最多只有一个直接前趋和一个后继。 例如：线性表、栈、队列、串 （2）非线性结构---一个结点可能有多个直接前趋和直接后继。 例如：树、图
北京林业大学信息学院
逻辑结构
划分方法二
集合——数据元素间除“同属于一个集合”外，无其它关系
图
D
DA EA EB
DB EC
DC ED
A
E
北京林业大学信息学院
顶点：一条通路 连线：不能同时通行 染色：有连线的两个顶 点不能具有相同颜色
02:45
求解非数值计算的问题： 设计出合适的数据结构及相应的算法 即：首先要考虑对相关的各种信息如何表示、组织 和存储？
数据结构的研究内容为：
研究非数值计算的程序设计问题中计算机的操作 对象以及它们之间的关系和操作。
FORTRAN语言：整型、实型、和复数型 C语言： 基本数据类型： char int float double void 构造数据类型：数组、结构体、共用体、文件
数据类型是一组性质相同的值的集合, 以及 定义于这个集合上的一组运算的总称
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抽象数据类型
抽象数据类型 (ADTs: Abstract Data Types)
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4、数据对象(Data Object)：相同特性数据元素的
集合，是数据的一个子集 整数数据对象 N = { 0, 1, 2, … } 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。
存储地址 存储内容
Lo 元素1 元素2 ……..
Lo+m
顺序存储
Lo+(i-1)*m
元素i
…….. Lo+（n-1)*m
元素n
Loc(元素i)=Lo+（i-1)*m
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h
1345
链式存储
元素2 1536 元素3 1346 元素4
h
元素1 1400
∧
存储地址 1345 1346 ……. 1400 …….
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1.2
基本概念和术语
1、数据（data)—所有能输入到计算机中去的 描述客观事物的符号
Baidu Nhomakorabea
数值性数据 非数值性数据（多媒体信息处理）
2、数据元素（data element）—数据的基本单 位，也称结点（node）或记录（record） 3、数据项（data item）—有独立含义的数据最 小单位，也称域(field) 三者之间的关系：数据 > 数据元素 > 数据 项 例：学生表 > 个人记录 > 学号、姓名……
后来：
处理逐渐扩大到非数值计算领域，能处理多种 复杂的具有一定结构关系的数据
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书目自动检索系统
线性表
书目文件
书目卡片 001 高等数学 樊映川 002 理论力学 罗远祥 登录号： 003 高等数学 华罗庚 004 书名： 线性代数 栾汝书 …… 作者名： …… ……
按书名
高等数学 理论力学 线性代数 ……
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《数据结构》所处的地位：
介于数学、计算 机硬件和计算机 软件三者之间的 一门核心课程
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数据结构在计算机学科中的地位
Web信息处理 队列、图、字符、矩阵、哈 希表、排序、索引、检索 数据库 线性表、多链表、 排序、B+树 算法分析与设计
人工智能 广义表、集合、有 向图、搜索树 操作系统 队列、存储管理 表、排序、目录树
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逻辑结构 唯一
线性结构
数据的逻辑结构
存储结构 不唯一
线性表 栈、队列 串、数组
非线性结构
树形结构
图形结构
数据的存储结构
运算的实现 依赖于 存储结构
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顺序存储 链式存储
数据的运算：插入、删除、修改、查找、排序
数据类型
定义：在一种程序设计语言中，变量所具有
的数据种类
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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( )) （10）扩展函数有： 求最大值 max 求最小值 min
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1.4
算法和算法分析
算法定义：一个有穷的指令集，这些指令为解 决某一特定任务规定了一个运算序列 算法的描述：
人机对奕问题
树
……..
……..
…...
…...
…...
…...
文件系统的系统结构图
树
/ (root)
bin
lib
user
etc
math
ds
sw
yin
tao
xie
Queue.cpp Stack.cpp
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Tree.cpp
多叉路口交通灯管理问题
C AB BA BC AC BD AD B
自然语言 流程图 程序设计语言 伪码
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算法的特性：
输入 有0个或多个输入 输出 有一个或多个输出(处理结果) 确定性 每步定义都是确切、无歧义的 有穷性 算法应在执行有穷步后结束 有效性 每一条运算应足够基本
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算法的评价
第1章 绪论
李冬梅
•Office: 西配楼304（软件教研室）
•Email:lidongmei@bjfu.edu.cn
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为什么要学习数据结构
编程基础 计算机及相关专业考研考博课程 计算机等级考试课程
程序员考试课程
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课程学习指导
课程特点：内容抽象、概念性强、内容灵活、不易掌握 • 1.提前预习、认真听课、按时完成书面及上机作业 • 2.注意先修课程的知识准备 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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（4）内存的动态分配与释放
使用new和delete动态分配和释放内存空间 分配空间 指针变量=new数据类型; 释放空间 delete指针变量;
（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）；
图形图像 队列、栈、图、矩阵、 空间索引树、检索 编译原理 字符串、栈、哈希 表、语法树 计算复杂性理论
数据结构与算法
程序设计语言
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概率统计
计算概论
集合论与图论 02:45
课程目的
• 能够分析研究计算机加工的对象的特性，获 得其逻辑结构，根据需求，选择合适存贮结 构及其相应的算法； • 学习一些常用的算法； • 复杂程序设计的训练过程，要求编写的程序 结构清楚和正确易读； • 初步掌握算法的时间分析和空间分析技术
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教学内容
1.1 数据结构的研究内容 1.2 基本概念和术语 1.3 抽象数据类型的表示与实现 1.4 算法与算法分析
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1.1
数据结构的研究内容
程序=算法+数据结构
N.沃思（Niklaus Wirth)教授提出： 电子计算机的主要用途：
早期：
主要用于数值计算
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2.事前分析估计： 一个高级语言程序在计算机上运行所消耗的时间取 决于：
依据的算法选用何种策略 问题的规模 程序语言 编译程序产生机器代码质量 机器执行指令速度
同一个算法用不同的语言、不同的编译程序、在不同 的计算机上运行，效率均不同，———使用绝对时 间单位衡量算法效率不合适
它有些类似C语言中的结构（struct)类型，但增加 了相关的操作
教材中用的是类C语言（介于伪码和C语言之间） 作为描述工具
但上机时要用具体语言实现，如C或C++等
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• (1) 预定义常量及类型
• //函数结果状态代码
#define OK 1 #define ERROR 0 #define OVERFLOW -2
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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
• 期末成绩 : 70%(闭卷笔试)
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教材和参考书
教材：
• 《数据结构》(第2版)，严蔚敏，李冬梅等，人民邮电出版社 http://www.ptpress.com.cn/book.aspx?id=40535
参考书：
• 《数据结构》，严蔚敏，清华大学出版社 • 《数据结构——用面向对象方法与C++描述》，殷人昆等，清华大 学出版社 • 《算法艺术与信息学竞赛》，刘汝佳，黄亮清华大学出版社
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第1章 绪论
教学目标
1. 了解数据结构研究的主要内容 2.掌握数据结构中涉及的基本概念 3. 掌握算法的时间、空间复杂度及其分析的 简易方法
更高层次的数据抽象 由用户定义，用以表示应用问题的数据模型
由基本的数据类型组成, 并包括一组相关的 操作
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抽象数据类型可以用以下的三元组来表示： ADT = （D，S，P）
数据对象 D上的关系集 D上的操作集
ADT抽象数据类型名{
ADT 常用 定义 格式
数据对象：<数据对象的定义>
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数据结构课程的形成和发展：
形成阶段： 60年代初期，“数据结构”有关的内容散见于操作系 统、编译原理和表处理语言等课程。1968年，“数据 结构”被列入美国一些大学计算机科学系的教学计划 。 发展阶段： 数据结构的概念不断扩充，包括了网络、集合代数论 、关系等“离散数学结构”的内容。 70年代后期，我国高校陆续开设该课程。
S01 L01 S01 S02 ……
索引表
分类号： 001，003…… 樊映川 出版单位： 002，…….. 华罗庚 出版时间： 004，…… 栾汝书 价格： ……..
…….
按作者名
001,… 002,…. 004,…. …….
按分类号
L S …… 002,… 001,003, ……
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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。
存储结构（物理结构）---数据元素及其关系在计算机存储器中的存储方式。
数据关系：<数据关系的定义> 基本操作 ：<基本操作的定义> } ADT抽象数据类型名
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信息隐蔽和数据封装，使用与实现相分离
接口或用 户界面
查找 插入
删除 修改
数据类型 的物理实 现封装
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线性表
抽 象 数 据 类 型
1.3
抽象数据类型的表示与实现
抽象数据类型可以通过固有的数据类型（如整 型、实型、字符型等）来表示和实现。
• // Status是函数返回值类型，其值是函数结果 状态代码。
typedef int Status;
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• (2)数据元素被约定为ElemType 类型，用
户需要根据具体情况，自行定义该数据类型。
(3)算法描述为以下的函数形式：
函数类型 函数名（函数参数表） { 语句序列； }
存储内容 元素1 元素4 …….. 元素2 ……..
指针 1400 ∧ ……. 1536 …….
1536
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元素3
1346
数据的运算 • 逻辑结构和存储结构都相同, 但运算不同, 则 数据结构不同. 例如, 栈与队列 • 对于一种数据结构, 常见的运算
–插入 –删除 –修改 –查找 –排序