数据结构与算法教学PPT课件
合集下载
相关主题
- 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)。
第 17 页
数据的逻辑结构可归结为以下四类：
集合结构：简单隶属关系 线性结构：一对一关系 树形结构：一对多关系 图状结构：多对多关系
第 18 页
数据逻辑结构的描述方式
二元组K= {D, R}
其中，D 是某一数据对象，R 是该对象中 所有数据成员之间的关系的有限集合。一般表 现形式如下：
D={d1,d2,…,dn}
R2={<01,02>,<01,05>,<01,08>,<02,03>,<02,04>,<05,06,>,<05,07>,<08,09>, <08,10>}
R3={<01,04>,<04,01>,<01,05>,<05,01>,<01,08>,<08,01>,<04,07>,<07,04>, <05,06>,<06,05>,<06,04>,<04,06>,<05,08>,<08,05>,<06,09>,<09,06>,<0 9,02>,<02,09>,<08,10>,<10,08>,<04,03>,<03,04>}
学生选课系统中“学生”和“课程”这两个实体构成了网状 （图状）关系（即“选课”关系）。
Leabharlann Baidu
学生 (学号,姓名,性别,籍贯)
课程 (课程号,课程名,学分)
选课 (学号,课程号,成绩)
第8页
UNIX文件系统的系统结构图
第9页
数据结构的研究内容
1.综合上述例子可见，描述这类非数值计 算问题的数学模型不再是数学方程，而 是诸如表、树和图之类的数据结构。
2.简单地说，作为一门学科，数据结构 主要研究非数值计算的程序设计问题 当中计算机的操作对象（数据）以及 它们之间的关系（逻辑结构和物理结 构）和操作（算法实现）。
第 10 页
若干名词术语
①数据（data） ②数据元素（data element） ③数据项（data item） ④数据对象（data object） ⑤数据结构（data structure） ⑥数据类型（data type） ⑦抽象数据类型（ADT）
第5页
“课程”数据
课程编号 024002 024010 024016 024020 024021 024024 024026
课程名 程序设计基础 汇编语言 计算机原理 数据结构 微机技术 操作系统 数据库原理
学时 64 48 64 64 64 48 48
第6页
“选课”数据
学号 98164 98164 98165 98165 98165
“学生”数据
姓名 刘激扬 衣春生 卢声凯 袁秋慧 洪伟 熊南燕 宫力 蔡晓莉 陈健
性别 籍 贯 出生年月 男 北 京 1979.12 男 青 岛 1979.07 男 天 津 1981.02 女 广 州 1980.10 男 太 原 1981.01 女 苏 州 1980.03 男 北 京 1981.01 女 昆 明 1981.02 男 杭 州 1979.12
第 13 页
数据对象
⑴具有相同性质的数据成员（数据 元素）的集合，数据的子集 。 例： ①整数数据对象
N = { 0, 1, 2, … } ②学生数据对象 ⑵有穷集和无穷集
第 14 页
什么是数据结构
定义: 由某一数据对象及该对象中所有数据成
员之间的关系组成。
第 15 页
⑴作为学科，数据结构研究数据的组织 形式，包括以下内容：
课程编号 024002 024016 024002 024016 024024
成绩 82 90 85 76 89
时间 06.6.10 06.6.15 06.6.10 06.6.15 06.6.13
学生
98164 98165
024002 024016 024024
课程
第7页
“选课”数据包含如下信息: 学号 课程编号 成绩 时间
R={r1,r2,…,rm}
关键字：数据元素中可用于标识该数据元素的
某个分量（数据项）。通常用关键字区别不同
的数据元素。
第 19 页
D＝{01,02,03,04,05,06,07,08,09,10}
R1={<08,05>,<05,02>,<02,01>,<01,03>,<03,09>,<09,04>,<04,06>,<06,10>, <10,07>}
第 11 页
数据（data）
⑴数据：计算机中能识别和处理的一切符号。 （是信息的载体，是描述客观事物的数、字 符以及所有能输入到计算机中、被计算机程 序识别和处理的符号的集合。） ①数值性数据 ②非数值性数据
第 12 页
数据元素 和数据项
⑴数据元素：是组成数据的基本单位。 （在计算机程序中常作为一个整体进 行考虑和处理。数据元素又可称为元 素、结点、记录。） ⑵数据项是具有独立含义的最小标识 单位。（有时一个数据元素可以由若 干数据项组成。）
计算机软件技术基础
第2章 数据结构与算法
第1节 概述 一、数据结构讨论与研究的范畴 二、算法
学习内容与要求
• 学习和了解数据结构所研究的内容；掌握 数据的逻辑结构和存储结构的定义和基本 分类；
• 学习和掌握与数据结构有关的名词术语 （如数据、数据元素、数据对象、数据类 型、抽象数据类型ADT等等）；
• 学习和了解算法的概念、特点以及算法的 评价标准。
第2页
程 序: 利用计算机语言编制的一组 具有确定功能的指令集合。
数据结构: 问题或对象的数学模型(如 何描述数据的外部表现形式 和内部存储结构)。
算 法: 处理问题的策略。
第3页
一、数据结构 研究和讨论的范畴
第4页
学号
1 98131 2 98164 3 98165 4 98182 5 98224 6 98236 7 98297 8 98310 9 98318
第 20 页
R1={<08,05>,<05,02>,<02,01>,<01,03>,<03,09>,<09 ,04>,<04,06>,<06,10>,<10,07>}
①数据元素间的逻辑关系，即数据的逻 辑结构。
②数据元素及其关系在计算机存储内的 表示，即数据的存储表示（物理结构、 物理表示）。
③数据的运算，即对数据元素施加的操 作。
第 16 页
数据的逻辑结构
⑴数据的逻辑结构从数据的逻辑关系 上描述数据，与数据的存储无关， 与数据元素本身的具体形式、内容 无关。 ⑵数据的逻辑结构可以看作是从具体 问题抽象出来的数据模型。
数据的逻辑结构可归结为以下四类：
集合结构：简单隶属关系 线性结构：一对一关系 树形结构：一对多关系 图状结构：多对多关系
第 18 页
数据逻辑结构的描述方式
二元组K= {D, R}
其中，D 是某一数据对象，R 是该对象中 所有数据成员之间的关系的有限集合。一般表 现形式如下：
D={d1,d2,…,dn}
R2={<01,02>,<01,05>,<01,08>,<02,03>,<02,04>,<05,06,>,<05,07>,<08,09>, <08,10>}
R3={<01,04>,<04,01>,<01,05>,<05,01>,<01,08>,<08,01>,<04,07>,<07,04>, <05,06>,<06,05>,<06,04>,<04,06>,<05,08>,<08,05>,<06,09>,<09,06>,<0 9,02>,<02,09>,<08,10>,<10,08>,<04,03>,<03,04>}
学生选课系统中“学生”和“课程”这两个实体构成了网状 （图状）关系（即“选课”关系）。
Leabharlann Baidu
学生 (学号,姓名,性别,籍贯)
课程 (课程号,课程名,学分)
选课 (学号,课程号,成绩)
第8页
UNIX文件系统的系统结构图
第9页
数据结构的研究内容
1.综合上述例子可见，描述这类非数值计 算问题的数学模型不再是数学方程，而 是诸如表、树和图之类的数据结构。
2.简单地说，作为一门学科，数据结构 主要研究非数值计算的程序设计问题 当中计算机的操作对象（数据）以及 它们之间的关系（逻辑结构和物理结 构）和操作（算法实现）。
第 10 页
若干名词术语
①数据（data） ②数据元素（data element） ③数据项（data item） ④数据对象（data object） ⑤数据结构（data structure） ⑥数据类型（data type） ⑦抽象数据类型（ADT）
第5页
“课程”数据
课程编号 024002 024010 024016 024020 024021 024024 024026
课程名 程序设计基础 汇编语言 计算机原理 数据结构 微机技术 操作系统 数据库原理
学时 64 48 64 64 64 48 48
第6页
“选课”数据
学号 98164 98164 98165 98165 98165
“学生”数据
姓名 刘激扬 衣春生 卢声凯 袁秋慧 洪伟 熊南燕 宫力 蔡晓莉 陈健
性别 籍 贯 出生年月 男 北 京 1979.12 男 青 岛 1979.07 男 天 津 1981.02 女 广 州 1980.10 男 太 原 1981.01 女 苏 州 1980.03 男 北 京 1981.01 女 昆 明 1981.02 男 杭 州 1979.12
第 13 页
数据对象
⑴具有相同性质的数据成员（数据 元素）的集合，数据的子集 。 例： ①整数数据对象
N = { 0, 1, 2, … } ②学生数据对象 ⑵有穷集和无穷集
第 14 页
什么是数据结构
定义: 由某一数据对象及该对象中所有数据成
员之间的关系组成。
第 15 页
⑴作为学科，数据结构研究数据的组织 形式，包括以下内容：
课程编号 024002 024016 024002 024016 024024
成绩 82 90 85 76 89
时间 06.6.10 06.6.15 06.6.10 06.6.15 06.6.13
学生
98164 98165
024002 024016 024024
课程
第7页
“选课”数据包含如下信息: 学号 课程编号 成绩 时间
R={r1,r2,…,rm}
关键字：数据元素中可用于标识该数据元素的
某个分量（数据项）。通常用关键字区别不同
的数据元素。
第 19 页
D＝{01,02,03,04,05,06,07,08,09,10}
R1={<08,05>,<05,02>,<02,01>,<01,03>,<03,09>,<09,04>,<04,06>,<06,10>, <10,07>}
第 11 页
数据（data）
⑴数据：计算机中能识别和处理的一切符号。 （是信息的载体，是描述客观事物的数、字 符以及所有能输入到计算机中、被计算机程 序识别和处理的符号的集合。） ①数值性数据 ②非数值性数据
第 12 页
数据元素 和数据项
⑴数据元素：是组成数据的基本单位。 （在计算机程序中常作为一个整体进 行考虑和处理。数据元素又可称为元 素、结点、记录。） ⑵数据项是具有独立含义的最小标识 单位。（有时一个数据元素可以由若 干数据项组成。）
计算机软件技术基础
第2章 数据结构与算法
第1节 概述 一、数据结构讨论与研究的范畴 二、算法
学习内容与要求
• 学习和了解数据结构所研究的内容；掌握 数据的逻辑结构和存储结构的定义和基本 分类；
• 学习和掌握与数据结构有关的名词术语 （如数据、数据元素、数据对象、数据类 型、抽象数据类型ADT等等）；
• 学习和了解算法的概念、特点以及算法的 评价标准。
第2页
程 序: 利用计算机语言编制的一组 具有确定功能的指令集合。
数据结构: 问题或对象的数学模型(如 何描述数据的外部表现形式 和内部存储结构)。
算 法: 处理问题的策略。
第3页
一、数据结构 研究和讨论的范畴
第4页
学号
1 98131 2 98164 3 98165 4 98182 5 98224 6 98236 7 98297 8 98310 9 98318
第 20 页
R1={<08,05>,<05,02>,<02,01>,<01,03>,<03,09>,<09 ,04>,<04,06>,<06,10>,<10,07>}
①数据元素间的逻辑关系，即数据的逻 辑结构。
②数据元素及其关系在计算机存储内的 表示，即数据的存储表示（物理结构、 物理表示）。
③数据的运算，即对数据元素施加的操 作。
第 16 页
数据的逻辑结构
⑴数据的逻辑结构从数据的逻辑关系 上描述数据，与数据的存储无关， 与数据元素本身的具体形式、内容 无关。 ⑵数据的逻辑结构可以看作是从具体 问题抽象出来的数据模型。