全国计算机二级考试 数据结构与算法
计算机二级数据结构与算法
算法的基本要素
1、对数据对象的运算和操作 ▪ 算术运算:加、减、乘、除等运算 ▪ 逻辑运算:“与” 、“或” 、“非” 等运算
▪ 关系运算:“大于” 、“等于”等运 算
▪ 数据传输:赋值、输入、输出等运算
算法的基本要素
2、算法的控制结构 ▪ 算法中各操作之间的执行顺序
▪ 描述算法的工具通常有传统流程图、 N-S结构化流程图、算法描述语言等
数据逻辑结构通常用二元组表示 数据逻辑结构也可用图形表示
数据逻辑结构可表示为:B=(D,R)
B表示数据结构 D表示数据元素的集合 R表示数据元素间前后件关系
为反映前后件关系,通常用二元组(a,b)来 表示,它表示a是b的前件。
B=(D,R) D={春,夏,秋,冬} R={(春,夏),(夏,秋),(秋,冬)}
数1据.2元.2素基在 本概念和术语
计算机中的表示
数据结构是一门研究数据组织、 存储和运算的一般方法的学科。
将各种逻辑结构的数据存放在 计算机存储空间中。 目的不同,最佳的存储方方法就不同。
1.2.2 基本概念和术语
数据结构是一门研究数据组织、 存储和运算的一般方法的学科。
对数据结构中的节点进行 操作处理 (插入、删除、修改、查找、排序)
数据元素(Data Element)
现实世界中客观存在得一切个体或个体相关 的操作都可以抽象为数据元素。
如:四季的名称:春、夏、秋、冬由季节抽 象而来,可以作为季节的数据元素。
同理,父亲、儿子、女儿可以作为家庭成员 的数据元素。
简单的说,数据结构是指相互有关联的数据 元素的集合。
数据元素(Data Element)
1. 基本数据结构与算法
1.1 算法
全国计算机等级考试二级公共基础知识总结
公共基础知识总结第一章数据结构与算法1.1 算法算法:是指解题方案的准确而完整的描述。
算法不等于程序,也不等计算机方法,程序的编制不可能优于算法的设计。
算法的基本特征:是一组严谨地定义运算顺序的规则,每一个规则都是有效的,是明确的,此顺序将在有限的次数下终止。
特征包括:(1)可行性;(2)确定性,算法中每一步骤都必须有明确定义,不充许有模棱两可的解释,不允许有多义性;(3)有穷性,算法必须能在有限的时间内做完,即能在执行有限个步骤后终止,包括合理的执行时间的含义;(4)拥有足够的情报。
算法的基本要素:一是对数据对象的运算和操作;二是算法的控制结构。
指令系统:一个计算机系统能执行的所有指令的集合。
基本运算和操作包括:算术运算、逻辑运算、关系运算、数据传输。
算法的控制结构:顺序结构、选择结构、循环结构。
算法基本设计方法:列举法、归纳法、递推、递归、减斗递推技术、回溯法。
算法复杂度:算法时间复杂度和算法空间复杂度。
算法时间复杂度是指执行算法所需要的计算工作量。
算法空间复杂度是指执行这个算法所需要的内存空间。
1.2 数据结构的基本基本概念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。
数据结构是指相互有关联的数据元素的集合。
数据的逻辑结构包含:(1)表示数据元素的信息;(2)表示各数据元素之间的前后件关系。
数据的存储结构有顺序、链接、索引等。
线性结构条件:(1)有且只有一个根结点;(2)每一个结点最多有一个前件,也最多有一个后件。
非线性结构:不满足线性结构条件的数据结构。
1.3 线性表及其顺序存储结构线性表由一组数据元素构成,数据元素的位置只取决于自己的序号,元素之间的相对位置是线性的。
在复杂线性表中,由若干项数据元素组成的数据元素称为记录,而由多个记录构成的线性表又称为文件。
全国计算机二级考试复习资料
第一章数据结构与算法【考点1】算法的基本概念算法:是指一组有穷的指令集,是解题方案的准确而完整的描述。
算法不等于程序,也不等于计算方法。
算法的基本特征:确定性,算法中每一步骤都必须有明确定义,不允许有多义性;有穷性,算法必须能在有限的时间内做完,即能在执行有限个步骤后终止;可行性,算法原则上能够精确地执行;拥有足够的情报。
算法的组成要素:一个算法由数据对象的运算和操作以及其控制结构这两部分组成。
算法的基本运算和操作:算术运算,逻辑运算,关系运算,数据传输。
算法的基本控制结构:顺序,选择,循环。
算法基本设计方法:列举法、归纳法、递推、递归、减半递推技术。
【考点2】算法的复杂度算法效率的度量——算法的复杂度:时间复杂度和空间复杂度。
算法时间复杂度:指执行算法所需要的计算工作量。
通常,一个算法所用的时间包括编译时间和运行时间。
算法空间复杂度:指执行这个算法所需要的内存空间。
包括算法程序所占的空间,输入的初始数据所占的空间,算法执行过程中所需的额外空间。
空间复杂度和时间复杂度并不相关。
【考点3】数据结构的基本概念数据:数据是客观事物的符号表示,是能输入到计算机中并被计算程序识别和处理的符号的总称,如文档,声音,视频等。
数据元素:数据元素是数据的基本单位。
数据对象:数据对象是性质相同的数据元素的集合。
数据结构:是指由某一数据对象中所有数据成员之间的关系组成的集合。
【考点4】逻辑结构和存储结构数据结构可分为数据的逻辑结构和存储结构。
数据的逻辑结构是对数据元素之间的逻辑关系的描述,与数据的存储无关,是面向问题的,是独立于计算机的。
它包括数据对象和数据对象之间的关系。
数据的存储结构也称为数据的物理结构,是数据在计算机中的存放的方式,是面向计算机的,它包括数据元素的存储方式和关系的存储方式。
数据结构和逻辑结构的关系:一种数据的逻辑结构可以表示成多种存储结构即数据的逻辑结构和存储结构不一定一一对应。
常见的存储结构有:顺序,链接,索引等。
计算机二级数据结构与算法答案(1)
计算机⼆级数据结构与算法答案(1)第⼀章数据结构与算法⼀、选择题:1、栈和队列的共同特点是()A、都是先进先出B、都是后进先出C、只允许在端点处插⼊和删除数据D、没有共同点2、已知⼆叉树的后序遍历序列是dabec,中序遍历序列是debac,它的前序遍历序列是()A、acbedB、decabC、debacD、cedba3、下⾯叙述正确的是()A、算法的执⾏效率与数据的存储结构⽆关。
B、算法的空间复杂度是指算法程序中指令(或语句)的条数。
C、算法的有穷性是指算法必须能在执⾏有限个步骤之后终⽌。
D、算法的时间复杂度是指执⾏算法程序所需要的时间。
4、以下数据结构属于⾮线性数据结构的是()A、队列B、线性表C、⼆叉树D、栈5、算法⼀般都可以⽤哪⼏种控制结构组合⽽成?()A、循环、分⽀、递归B、顺序、循环、嵌套C、循环、递归、选择D、顺序、选择、循环6、数据的存储结构是指()A、数据所占的存储空间量B、数据的逻辑结构在计算机中的表⽰C、数据在计算机中的顺序存储⽅式D、存储在外存中的数据7、链表不具有的特点是()A、不必事先估计存储空间B、可随机访问任⼀元素C、插⼊删除不需要移动元素D、所需空间与线性表长度成正⽐8、算法的时间复杂度是指()A、执⾏算法程序所需要的时间B、算法程序的长度C、算法执⾏过程中所需要的基本运算次数D、算法程序中的指令条数9、在⼀棵⼆叉树上第⼋层的结点数最多是()A、8B、16C、128D、25610、若⼀棵⼆叉树中只有叶结点和左右⼦树皆⾮空的结点,设叶结点的个数为k,则左右⼦树皆⾮空的结点个数是()A、2kB、k-1C、2k-1D、2k-111、设⽆向树T有7⽚树叶,其余顶点数均为3,则T中3度顶点的个数为()A、3B、4C、5D、612、已知⼀棵⼆叉树前序遍历和中序遍历分别为ABDEGCFH 和DBGEACHF,则该⼆叉树的后序遍历为()A、GEDHFBCAB、DGEBFCAC、ABCDEFGHD、ACBFEDHG13、树是结点的集合,它的根结点数⽬是()A、有且只有1个B、1个或多于1个C、0个或1个D、⾄少2个14、下列叙述中正确的是()A\线性表是线性结构B、栈和队列是⾮线性结构C、线性链表是⾮线性结构D、⼆叉树是线性结构15、堆栈存储器存取数据的⽅式是()A、先进先出B、随机存取C\先进后出D、不同于前三种⽅式16、如果进栈序列为e1,e2,e3,e4,则可能的出栈序列是()A、e3,e1,e4,e2B、e4,e3,e2,e1C、e3,e4,e1,e2D、任意顺序17、在设计程序时应采⽤的原则之⼀是()A、不限制goto语句的使⽤B、减少或取消注释⾏C、程序越短越好D、程序结构应助于读者理解18、下⾯关于完全⼆叉树的叙述中,错误的是()A、除了最后⼀层外,每⼀层上的结点数均达到最⼤值B、可能缺少若⼲个左右叶⼦结点C、完全⼆叉树⼀般不是满⼆叉树D、具有⼏个结点的完全⼆叉树的深度为log2n+119、下列关于栈的叙述中正确的是()A、在栈中只能插⼊数据B、在栈中只能删除数据C、栈是先进先出的线性别D、栈是先进后出的线性表20、在深度为5的满⼆叉树中,叶⼦结点的个数为()A、32B、31C、16D、1521、⼀个算法应该具有“确定性”等五个特性,下⾯对另外四个特性的描述中错误的是()A、有零个或多个输⼊B、有零个或多个输出C、有穷形D、可⾏性22、若想将数据序列使⽤插⼊排序算法由⼩到⼤排序,则每次放到有序⼦列合适位置上的元素,应从⽆序序列中选择()A、固定位置的B、最⼩的C、任意的D、最⼤的23、算法的空间复杂度是指()A、算法程序的长度B、算法程序中的指令条数C、算法程序所占的存储空间D、执⾏过程中所需要的存储空间24、⽤链表表⽰线性表的优点是()A、便于随机存取B、花费的存储空间较顺序存储少C、便于插⼊和删除操作D、数据元素的物理顺序与逻辑顺序相同25、链表不具备的特点是()A、可随机访问任意⼀个结点B、插⼊和删除不需要移动任何元素C、不必事先估计存储空间D、所需空间与其长度成正⽐26、数据结构中,与所使⽤的计算机⽆关的是数据的()A、存储结构B、物理结构C、逻辑结构D、物理与逻辑结构27、希尔排序法属于()类型的排序法。
计算机二级C语言(公共基础知识基本数据结构与算法)
顺序存储方法是把逻辑上相邻的结点存储在物理
位置______的存储单元中。 答:相邻
假设线性表的每个元素需占用K个存储单元,并以所占 的第一个单元的存储地址作为数据元素的存储位置。则 线性表中第i+1个数据元素的存储位置LOC(ai+1)和第i 个数据元素的存储位置LOC(ai)之间满足下列关系: LOC(ai+1)=LOC(ai)+K LOC(ai)=LOC(a1)+(i-1)*K ① 其中,LOC(a1)是线性表的第一个数据元素a1的存储位 置,通常称做线性表的起始位置或基地址。 因为在顺序存储结构中,每个数据元素地址可以通过公 式①计算得到,所以线性表的顺序存储结构是随机存取 的存储结构。 在线性表的顺序存储结构下,可以对线性表做以下运算: 插入、删除、查找、排序、分解、合并、复制、逆转
九.顺序表的删除运算
线性表的删除运算是指在表的第I个位置上,删 除一个新结点x,使长度为n的线性表 (a1,a2 …ai…an)变成长度为n-1的线性表 (a1,a2…ai-1,ai+1…an). 当I=n,时间复杂度o(1),当I=1,时间复杂度o(n) , 平均时间复杂度为o(n)
顺序表的插入运算过程
六.线性表的定义
线性表是n 个元素构成的有限序列(A1,A2, A3……)。表中的每一个数据元素,除了第一个 以外,有且只有一个前件。除了最后一个以外有 且只有一个后件。即线性表是一个空表,或可以 表示为(a1,a2,……an), 其中ai(I=1,2,……n) 是属于数据对象的元素,通常也称其为线性表中 的一个结点。 非空线性表有如下一些特征: (1)有且只有一个根结点a1,它无前件; (2)有且只有一个终端结点an,它无后件; (3)除根结点与终端结点外,其他所有结点有 且只有一个前件,也有且只有一个后件。线性表 中结点的个数n称为线性表的长度。当n=0时称为 空表。
全国计算机二级考试数据结构与算法
全国计算机二级考试数据结构与算法数据结构与算法是计算机科学中的重要学科,它涉及着计算机程序设计中的高效数据组织和处理方法。
全国计算机二级考试中的数据结构与算法部分,主要考察考生对数据结构的理解和基本算法的应用能力。
本文将介绍数据结构与算法的相关知识,以及备考技巧和实战经验。
一、数据结构与算法概论数据结构与算法是计算机科学的基础,它们是计算机程序设计的核心内容。
数据结构是指数据的逻辑结构和存储结构,它能够高效地组织和管理数据;算法是指解决问题的思路和步骤,它能够高效地处理数据。
在计算机程序设计中,数据结构和算法相互依存、相互影响,它们的选择和设计直接关系到程序的效率和质量。
二、常见数据结构1. 数组数组是最基本的数据结构之一,它能够以连续的内存空间存储多个相同类型的元素。
数组的查询速度较快,但插入和删除操作相对较慢。
2. 链表链表通过节点之间的引用来存储数据,它可以是单向链表、双向链表或循环链表。
链表的插入和删除操作相对较快,但查询操作需要遍历链表。
3. 栈栈是一种特殊的线性数据结构,它的元素按照后进先出(LIFO)的原则进行插入和删除操作,常用于表达式求值、递归调用和括号匹配等场景。
4. 队列队列也是一种线性数据结构,它的元素按照先进先出(FIFO)的原则进行插入和删除操作,常用于广度优先搜索和任务调度等场景。
5. 树树是一种非线性数据结构,它由节点和边组成,节点之间存在层次关系。
常见的树包括二叉树、二叉搜索树、AVL树和红黑树等,它们用于高效地组织和查询数据。
6. 图图是一种复杂的非线性数据结构,它由顶点和边组成,顶点之间存在多对多的关系。
图的表示方式有邻接矩阵和邻接表等,它们用于解决网络连接、路径搜索和最短路径等问题。
三、常用算法1. 排序算法排序算法是算法设计中最常见的问题之一,常见的排序算法包括冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排序、归并排序和堆排序等。
不同的排序算法有不同的时间和空间复杂度,根据实际情况选择适合的排序算法。
全国计算机等级考试二级C语言公共基础知识(附例题)
第1章数据结构与算法经过对部分考生的调查以及对近年真题的总结分析,笔试部分经常考查的是算法复杂度、数据结构的概念、栈、二叉树的遍历、二分法查找,读者应对此部分进行重点学习。
详细重点学习知识点:1.算法的概念、算法时间复杂度及空间复杂度的概念2.数据结构的定义、数据逻辑结构及物理结构的定义3.栈的定义及其运算、线性链表的存储方式4.树与二叉树的概念、二叉树的基本性质、完全二叉树的概念、二叉树的遍历5.二分查找法6.冒泡排序法1.1算法考点1 算法的基本概念考试链接:考点1在笔试考试中考核的几率为30%,主要是以填空题的形式出现,分值为2分,此考点为识记内容,读者还应该了解算法中对数据的基本运算。
计算机解题的过程实际上是在实施某种算法,这种算法称为计算机算法.1.算法的基本特征:可行性、确定性、有穷性、拥有足够的情报。
2.算法的基本要素:(1)算法中对数据的运算和操作一个算法由两种基本要素组成:一是对数据对象的运算和操作;二是算法的控制结构。
在一般的计算机系统中,基本的运算和操作有以下4类:算术运算、逻辑运算、关系运算和数据传输。
(2)算法的控制结构:算法中各操作之间的执行顺序称为算法的控制结构.描述算法的工具通常有传统流程图、N—S结构化流程图、算法描述语言等。
一个算法一般都可以用顺序、选择、循环3种基本控制结构组合而成。
考点2 算法复杂度考试链接:考点2在笔试考试中,是一个经常考查的内容,在笔试考试中出现的几率为70%,主要是以选择的形式出现,分值为2分,此考点为重点识记内容,读者还应该识记算法时间复杂度及空间复杂度的概念。
1.算法的时间复杂度算法的时间复杂度是指执行算法所需要的计算工作量。
同一个算法用不同的语言实现,或者用不同的编译程序进行编译,或者在不同的计算机上运行,效率均不同。
这表明使用绝对的时间单位衡量算法的效率是不合适的。
撇开这些与计算机硬件、软件有关的因素,可以认为一个特定算法"运行工作量”的大小,只依赖于问题的规模(通常用整数n表示),它是问题规模的函数。
第1章 数据结构与算法
即有向线段从前件结点指向后件结点,如下页
所示前件后件方框表示 数据结点春
夏
秋
有向线段表示 前后件关系
冬
根结点
叶子结点 终端结点
父亲
儿子
女儿
1.2.3 线性结构和非线性结构
非空线性结构的特点: 有且只有一个根结点;春 夏 秋 冬
每个结点最多有一个直接前驱和一个直接后件。
注意:在线性结构中插入或删除元素,仍然应该 满足线性结构的上述特点。
找到插入位臵后,将插入位臵开始的所有元素从最 后一个元素开始顺序后移。另外,在定义线性表时, 一定要定义足够的空间,否则,将不允许插入元素。
1.3.4 线性表的删除运算
找到要删除的数据元素后,从该元素位臵开始,将 后面的元素一一向前移动,在移动完成后,线性表 的长度减1。
线性表顺序存储结构即为静态存储形式,其
存在的问题:
在做插入或删除元素的操作时,会产生大量的数
据元素移动;
1.4 栈和队列
1.4.1 栈及其基本运算
栈是一种特殊的线性表,其插入与删除操作 都只能在线性表的一端进行 允许插入与删除的一端称为栈顶, 另一端称为栈底,栈底不允许插入与删除。
插入与删除端
栈底 Bottom
栈顶 Top
(2)算法的控制结构
顺序结构 选择结构 循环结构
1.1.2 算法复杂度
算法复杂度主要包括:
时间复杂度是指执行算法所需要的计算工作量。
空间复杂度是指执行这个算法所需要的内存空间。
1.2.1 什么是数据结构
数据结构是指相互有关联的数据元素的集合。 即数据的组织形式。
逻辑结构 存储结构
逻辑结构
其中逻辑结构是指反映数据元素之间逻辑关系的数据
计算机二级考试公告基础知识部分第一章 数据结构与算法
第一章数据结构与算法一、内容要点(一)算法1.算法的基本概念算法是指解题方案的准确而完整的描述。
即是一组严谨地定义运算顺序的规则,并且每一个规则都是有效的,且是明确的,没有二义性,同时该规则将在有限次运算后可终止。
1)算法的基本特征(1)可行性由于算法的设计是为了在某一个特定的计算工具上解决某一个实际的问题而设计的,因此,它总是受到计算工具的限制,使执行产生偏差。
如:计算机的数值有效位是有限的,当大数和小数进行运算时,往往会因为有效位数的影响而使小数丢失,因此,在算法设计时,应该考虑到这一点。
(2)确定性算法的设计必须是每一个步骤都有明确的定义,不允许有模糊的解释,也不能有多义性。
例如,一个实际的问题,小宝和萍萍共有12个苹果,小宝比萍萍多4个,请问小宝和萍萍各有几个苹果?这个问题,我们可以立一个方程组x+y=12和x-y=4来求解,要求x和y的值,公式是正确的,但如何让计算能够进行计算,我们的算法不能把公式直接输进去,而应该设计出解题的步骤和过程。
即设计的算法是计算工具所能够正常解决问题的过程。
(3)有穷性算法的有穷性,即在一定的时间是能够完成的,即算法应该在计算有限个步骤后能够正常结束。
例如,在数学中的无穷级数,在计算机中只能求有限项,即计算的过程是有穷的。
(4)拥有足够的情报算法的执行与输入的数据和提供的初始条件相关,不同的输入或初始条件会有不同的输出结果,提供准确的初始条件和数据,才能使算法正确执行。
2)算法的基本要素一是数据对象的运算和操作,二是算法的控制结构。
(1)算法中对数据的运算和操作算法实际上是按解题要求从环境能进行的所有操作中选择合适的操作所组成的一组指令序列。
即算法是计算机所能够处理的操作所组成的指令序列。
(2)算法的控制结构算法的功能不仅取决于所选用的操作,而且还与各操作之间的顺序有关。
在算法中,操作的执行顺序又称算法的控制结构,一般的算法控制结构有三种:顺序结构、选择结构和循环结构。
全国计算机二级 第1章 数据结构与算法
考点1 算法的复杂度【考点精讲】1.算法的基本概念计算机算法为计算机解题的过程实际上是在实施某种算法。
算法的基本特征:可行性、确定性、有穷性、拥有足够的情报。
2.算法复杂度算法复杂度包括时间复杂度和空间复杂度。
考点2 逻辑结构和存储结构【考点精讲】1.逻辑结构数据的逻辑结构是对数据元素之间的逻辑关系的描述,它可以用一个数据元素的集合和定义在此集合中的若干关系来表示。
数据的逻辑结构有两个要素:一是数据元素的集合,通常记为D;二是D上的关系,它反映了数据元素之间的前后件关系,通常记为R。
一个数据结构可以表示成B=(D,R)其中B表示数据结构。
为了反映D中各数据元素之间的前后件关系,一般用二元组来表示。
例如,如果把一年四季看作一个数据结构,则可表示成B =(D,R)D ={春季,夏季,秋季,冬季}R ={(春季,夏季),(夏季,秋季),(秋季,冬季)}2.存储结构数据的逻辑结构在计算机存储空间中的存放形式称为数据的存储结构(也称数据的物理结构)。
由于数据元素在计算机存储空间中的位置关系可能与逻辑关系不同,因此,为了表示存放在计算机存储空间中的各数据元素之间的逻辑关系(即前后件关系),在数据的存储结构中,不仅要存放各数据元素的信息,还需要存放各数据元素之间的前后件关系的信息。
一种数据的逻辑结构根据需要可以表示成多种存储结构,常用的存储结构有顺序、链接等存储结构。
顺序存储方式主要用于线性的数据结构,它把逻辑上相邻的数据元素存储在物理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。
链式存储结构就是在每个结点中至少包含一个指针域,用指针来体现数据元素之间逻辑上的联系。
考点3 线性结构和非线性结构【考点精讲】根据数据结构中各数据元素之间前后件关系的复杂程度,一般将数据结构分为两大类型:线性结构与非线性结构。
如果一个非空的数据结构满足下列两个条件:(1)有且只有一个根结点;(2)每一个结点最多有一个前件,也最多有一个后件。
最新全国计算机等级考试 二级公共基础知识 第一章 数据结构与算法PPT课件
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1.2 数据结构的基本概念
例题6 家庭成员数据结构表示为
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1.2 数据结构的基本概念
例题7 n维向量的数据结构
X= (X1,X2,X3, …,Xn) D={ X1,X2,X3, …,Xn } R={ (X1,X2 ),( X2,X3 ), …, (Xn-1,Xn ) }
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算法复杂度主要包括时间复杂度 和 【2】 复杂度。
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1.1 算法
例题2 采用顺序搜索法,在长度为n的一维数组中
出现的概率为q/n,不出现的概率为1-q,则平均查找次 数为 A(n)=1×q/n+2 ×q/n+3 ×q/n+……+n ×q/n+n ×(1-q)
最坏情况为n
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1.1 算法
2.算法的空间复杂度 算法的空间复杂度是指执行这个算法所需
要的内存空间。
算法程序所占用的空间 输入的初始数据所占的空间 算法执行过程中所需的额外空间
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1.2 数据结构的基本概念
2. 数据的存储结构
数据的逻辑结构在计算机存储空间中的存 放形式称为数据的存储结构。
不仅要存储数据的信息,还要存储数据元 素关系的信息。
全国计算机二级考试公共基础知识(数据结构与算法)
全国计算机二级考试公共基础知识(数据结构与算法)线性表及其顺序存储结构1、线性表由一组数据元素构成,数据元素的位置只取决于自己的序号,元素之间的相对位置是线性的。
线性表是由n(n≥0)个数据元素组成的一个有限序列,表中的每一个数据元素,除了第一个外,有且只有一个前件,除了最后一个外,有且只有一个后件。
线性表中数据元素的个数称为线性表的长度。
线性表可以为空表。
*:线性表是一种存储结构,它的存储方式:顺序和链式。
2、线性表的顺序存储结构具有两个基本特点:(1)线性表中所有元素所占的存储空间是连续的;(2)线性表中各数据元素在存储空间中是按逻辑顺序依次存放的。
*:由此可以看出,在线性表的顺序存储结构中,其前后件两个元素在存储空间中是紧邻的,且前件元素一定存储在后件元素的前面,可以通过计算机直接确定第i个结点的存储地址。
3、顺序表的插入、删除运算(学吧学吧独家稿件)(1)顺序表的插入运算:在一般情况下,要在第i(1≤i≤n)个元素之前插入一个新元素时,首先要从最后一个(即第n个)元素开始,直到第i个元素之间共n-i+1个元素依次向后移动一个位置,移动结束后,第i个位置就被空出,然后将新元素插入到第i项。
插入结束后,线性表的长度就增加了1。
*:顺性表的插入运算时需要移动元素,在等概率情况下,平均需要移动n/2个元素。
(2)顺序表的删除运算:在一般情况下,要删除第i(1≤i≤n)个元素时,则要从第i+1个元素开始,直到第n个元素之间共n-i个元素依次向前移动一个位置。
删除结束后,线性表的长度就减小了1。
*:进行顺性表的删除运算时也需要移动元素,在等概率情况下,平均需要移动(n-1)/2个元素。
插入、删除运算不方便。
栈及其基本运算栈是限定在一端进行插入与删除运算的线性表。
在栈中,允许插入与删除的一端称为栈顶,不允许插入与删除的另一端称为栈底。
栈顶元素总是最后被插入的元素,栈底元素总是最先被插入的元素。
即栈是按照“先进后出”或“后进先出”的原则组织数据的。
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算法不等于程序,也不等计算机方法,程序的编制不可能优于算法的设计。
算法的基本特征:是一组严谨地定义运算顺序的规则,每一个规则都是有效的,是明确的,此顺序将在有限的次数下终止。
特征包括:(1)可行性;(2)确定性,算法中每一步骤都必须有明确定义,不充许有模棱两可的解释,不允许有多义性;(3)有穷性,算法必须能在有限的时间内做完,即能在执行有限个步骤后终止,包括合理的执行时间的含义;(4)拥有足够的情报。
算法的基本要素:一是对数据对象的运算和操作;二是算法的控制结构。
指令系统:一个计算机系统能执行的所有指令的集合。
基本运算包括:算术运算、逻辑运算、关系运算、数据传输。
算法的控制结构:顺序结构、选择结构、循环结构。
算法基本设计方法:列举法、归纳法、递推、递归、减斗递推技术、回溯法。
算法复杂度:算法时间复杂度和算法空间复杂度。
算法时间复杂度是指执行算法所需要的计算工作量。
算法空间复杂度是指执行这个算法所需要的内存空间。
1.2 数据结构的基本基本概念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。
数据结构是指相互有关联的数据元素的集合。
数据的逻辑结构包含:(1)表示数据元素的信息;(2)表示各数据元素之间的前后件关系。
数据的存储结构有顺序、链接、索引等。
线性结构条件:(1)有且只有一个根结点;(2)每一个结点最多有一个前件,也最多有一个后件。
非线性结构:不满足线性结构条件的数据结构。
1.3 线性表及其顺序存储结构线性表是由一组数据元素构成,数据元素的位置只取决于自己的序号,元素之间的相对位置是线性的。
在复杂线性表中,由若干项数据元素组成的数据元素称为记录,而由多个记录构成的线性表又称为文件。
国家二级python(数据结构与算法)
国家二级Python(数据结构与算法)考试是一项旨在评估考生掌握Python编程语言和数据结构与算法知识的考试。
通过参加这一考试,考生可以证明自己在Python编程和数据结构与算法方面的能力,为今后的学习和工作打下坚实的基础。
一、考试内容及要求国家二级Python(数据结构与算法)考试主要涵盖以下内容:1. Python编程基础知识:包括数据类型、变量、运算符、条件语句、循环语句、函数定义等基本知识。
2. 数据结构:包括列表、元组、字典、集合等Python内置的数据结构,以及数组、链表、栈、队列等常见的数据结构。
3. 算法:包括排序算法、查找算法、递归算法、动态规划算法等常见的算法。
考生在考试中需要灵活运用Python语言,熟练掌握各种数据结构和算法,能够解决实际问题并编写高效、可靠的程序。
二、备考建议1. 系统学习Python语言基础知识,掌握常用的数据类型和语法结构,深入理解Python的特点和优势。
2. 熟悉常见的数据结构,掌握它们的基本操作和特点,能够根据问题需求选择合适的数据结构。
3. 理解常用的算法思想和方法,掌握排序、查找、递归、动态规划等常见算法的实现过程和应用场景。
4. 多做练习,编写各种类型的程序,提高编程能力和解决问题的能力,培养良好的代码风格和习惯。
三、考试形式国家二级Python(数据结构与算法)考试采用计算机网络远程监考的形式,考生需要在规定时间内完成在线考试。
考试包括选择题、填空题和编程题等多种题型,考生需要根据题目要求进行答题,提交答案并等待评分结果。
四、考试评分标准考试评分主要根据考生的答题情况和程序编写质量进行评分,主要包括以下几个方面:1. 程序正确性:即程序能否正确实现题目要求的功能,包括输入输出格式、算法逻辑、代码实现等方面。
2. 程序质量:即程序的可读性、可维护性、性能等方面,考评程序的整体质量和编码规范。
3. 代码注释:考评程序中是否添加了必要的注释,说明代码的功能、思路、关键变量等,以方便他人阅读和理解。
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全国计算机二级考试第一章数据结构与算法1.一个算法一般都可以用_____、_____ 、 _____三种控制结构组合完成。
[解析]顺序、选择(分支)、循环(重复)一个算法通常由两种基本要素组成:一是对数据对象的运算和操作,二是________。
[解析]算法的控制结构在一般的计算机系统中,有算术运算、逻辑运算、关系运算和________四类基本的操作和运算。
[解析]数据传输2.常用于解决“是否存在”或“有多少种可能”等类型的问题(例如求解不定方程的问题)的算法涉及基本方法是()A.列举法 B.归纳法 C.递归法 D.减半递推法[解析]列举就是列举出所有可能性,将所有可能性统统列举出来,然后解决问题的方法。
所以A3.根据提出的问题,列举所有可能的情况,并用问题中给定的条件检验哪些是需要的,哪些是不需要的,这是算法设计基本方法中的____。
[解析]列举法4.通过列举少量的特殊情况,经过分析,最后找出一般的关系的算法设计思想是()A.列举法 B.归纳法 C.递归法 D.减半递推法[解析]B5.在用二分法求解方程在一个闭区间的实根时,采用的算法设计技术是()A.列举法 B.归纳法 C.递归法 D.减半递推法[解析]二分法就是从一半处比较,减半递推技术也称分治法,将问题减半。
所以D6.将一个复杂的问题归结为若干个简单的问题,然后将这些较简单的问题再归结为更简单的问题,这个过程可以一直做下去,直到最简单的问题为止,这是算法设计基本方法中的___。
如果一个算法P显式地调用自己则称为___。
如果算法P调用另一个算法Q,而算法Q又调用算法P,则称为_____.[解析]递归法直接递归间接递归调用7.算法中各操作之间的执行顺序称为_____。
描述算法的工具通常有_____、_____ 、 _____。
[解析]控制结构传统流程图、N-S结构化流程图、算法描述语言8.从已知的初始条件出发,逐步推出所要求的各中间结果和最后结果,这是算法设计基本方法中的( )[解析]递推法9.将问题的规模减半,而问题的性质不变,再重复“减半”的过程,这是算法设计基本方法中的()[解析]减半递推技术10.通过对问题的分析,找出一个解决问题的线索,然后沿着这个线索逐步试探,对于每一步的试探,若试探成功,就得到问题的解,若试探失败,就逐步回退,换别的路线再试探,这是算法设计基本方法中的[解析]回溯法1.下列叙述中正确的是A.顺序存储结构的存储一定是连续的,链式存储结构的存储空间不一定是连续的B.顺序存储结构只针对线性结构,链式存储结构只针对非线性结构C.顺序存储结构能存储有序表,链式存储结构不能存储有序表D.链式存储结构比顺序存储结构节省存储空间[解析]顺序存储结构中各数据元素在存储空间中是按照逻辑顺序依次连续存放的,在链式存储结构中元素之间的关系通过指针来连接,所以不要求存储空间一定是连续的;顺序存储结构(或链式存储结构)既可以针对线性结构,也可以针对非线性结构,但像栈、队列这样的线性结构一般采用顺序存储结构(但也可以采取链式结构);树、二叉树这样的非线性结构一般采用链式存储结构(但也可以采用顺序存储结构);链式存储结构既可以存储无序表,也可以存储有序表,注意,链式存储结构存储的即使是有序表,也不能进行二分查找;链式存储结构比顺序存储结构要多使用存储空间,由于链式存储结构中要用额外空间来保存指针。
所以A顺序存储方式主要用于线性的数据结构,它把逻辑上相邻的数据元素存储在物理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。
而链式存储结构的存储空间不一定是连续的。
2.数据的存储结构是指()A.存储在外存中的数据 B.数据所占的存储空间量C.数据在计算机中的顺序存储方式D.数据的逻辑结构在计算机中的表现[解析]数据的逻辑结构是指数据元素之间的逻辑关系的数据结构。
数据的存储结构则是数据的逻辑结构在计算机中的物理实现,有时也称作数据的物理结构。
两者的区别是数据的逻辑结构只涉及到数据之间抽象的数学关系,存储结构则涉及到如何在计算机中通过对数据的物理存储进行组织来表达数据元素之间的逻辑关系。
比如在线性表的顺序存储中是利用物理存储空间上的连续性来表达线性表中数据的前后件关系;在线性表的链式存储中是通过指针域构成的逻辑链条来表达数据的前后件关系。
一般的,一种数据的逻辑机构对应的物理实现,即数据的存储结构不止一种。
所以D3.在长度为n的顺序存储结构的线性表中,要在第i(1≤i≤n)个元素之前插入一个新元素,则需要移动表中的()个元素,表的长度变为();若删除表中的第i(1≤i≤n)个元素,则需要移动表中的()个元素,表的长度变为()。
[解析]n-i+1 ;n+1;n-i;n-14.一个栈的初始状态为空。
现将元素1、2、3、4、5、A、B、C、D、E依次入栈,然后再依次出栈,则元素出栈的顺序是()A.12345ABCDE[解析]栈是按照“先进后出(FILO)”或“后进先出(LIFO)”的原则组织数据的,栈职能在栈顶插入数据(称为入栈)和删除数据(称为出栈)。
现将元素1、2、3、4、5、A、B、C、D、E依次入栈,然后再依次出栈,则元素的出栈顺序是EDCBA54321。
所以B5.下列关于栈的描述中错误的是()A.栈是先进后出的线性表 B.栈职能顺序存储C.栈具有记忆作用 D.对栈的插入与删除操作中,不需要改变栈底指针[解析]栈是一种先进后出的线性表;栈既可以顺序存储,也可以链式存储;栈可以用开保护断点信息,具有记忆作用;只允许在栈顶插入和删除元素,所以对栈的插入与删除操作,不要用改变栈底指针1. 线性表的存储结构主要分为顺序存储结构和链式存储结构。
队列是一种特殊是线性表,循环队列是队列的_______存储结构。
[解析]顺序2.数据结构分为线性结构和非线性结构,带链的队列属于______[解析]线性总结:常用的数据结构比如:线性表、栈、队列是线性结构(不管是采用顺序存储还是链式存储结构);树、二叉树、图都是非线性结构(不管是采用顺序存储结构还是链式存储结构)3.已知元素的入栈顺序为abcde,则下列哪种出栈顺序是不可能的?()A.edcba[解析]abcde依次入栈,再再次出栈,得到出栈顺序edcba,所以选项A 可能;选项B,第一个出栈的是C,可以肯定栈中有b、a,等待入栈的是d、e,此时出栈的可能是b或d(d入栈马上出栈),不可能是a,所以选项B不可能;选项C,第一个出栈的是d,可以肯定栈中有c、b、a,等待入栈的是e,此时出栈的可能是c或e,若c、b、a依次出栈,e入栈马上出栈,刚好得到出栈顺序dcbae,因此选项C可能;选项D,第一个出栈的是b,可以肯定栈中有a,等待入栈的是c、d、e,c、d、e分别入栈又出栈得到出栈顺序bcde,最后a出栈,行号得到出栈顺序bcdea,所以选项D可能。
因此本题正确答案是B。
4.假如刚开始时栈为空,依次有A、B、C、D四个元素入栈,此时栈底指针指向元素___,栈顶指针值为___(假如每个元素的长度为1)。
执行四次出栈操作后把E、F、G压入栈,问此时栈底指针指向元素___,此时栈的长度为___.[解析]A;4;E;35. 下列叙述中正确的是A.循环队列有对头和队尾两个指针,因此,循环队列是非线性结构B.在循环队列中,只需要对头指针就能反应队列中元素的动态变化情况C.在循环队列中,只需要队尾指针就能反映队列中元素的动态变化情况D.循环队列中元素的个数是由对头指针和队尾指针共同决定[解析]所谓循环队列,就是将队列存储空间的最后一个位置绕到第一个位置,形成逻辑上的环状空间,供队列循环使用。
在循环队列中,用队尾指针rear指向队列中的队尾元素,用排头指针front指向排头元素的前一个位置,因此,从排头指针front指向的后一个位置直到队尾指针real 指向的位置之间所有的元素均为队列中的元素。
求解队列中元素个数的方法是:若front>rear,队列中有n-front+rear个元素(其中n为循环队列的容量);若front<rear,队列中有real-front个元素;若front=rear,队列中有n个或0个元素。
循环队列是线性结构。
所以D6. 在一个容量为15的循环队列中,若头指针front=6,尾指针rear=4,则该循环队列中共有_____个元素;若front=4,rear=6,则该循环队列中有_____个元素;若front=6,rear=6,则该循环队列中共有_____个元素。
[解析]本题主要考查对循环队列的存储形式和入队运算、出队运算的理解。
求解队列中元素个数的方法是:1.若front>rear,队列中有n-front+rear个元素(其中n为循环队列的容量);2.若front<rear,队列中有real-front个元素;3.若front=rear,队列中有n个或0个元素。
循环队列是线性结构。
所以 13;2;0或151. 下列对于线性链表的描述中正确的是()A.存储空间不一定是连续,且各元素的存储顺序是任意的B.存储空间不一定是连续,且前件元素一定存储在后件元素的前面C.存储空间必须连续,且前件元素一定存储在后件元素的前面D.存储空间必须连续,且各元素的存储顺序是任意的[解析]线性链表是通过增加一个指针域来把相邻的数据元素链接成一个线性序列。
线性链表的这种结构使得它存储数据的空间可以是离散的,并不像顺序表那样一定要求物理上的连续空间。
所以A2.在线性链表的插入算法中,若要把结点q插在结点p后面,下列操作正确的是()A.使结点p指向结点q,再使结点q指向结点p的后件结点B.使结点q指向p的后件结点,再使结点p指向结点qC.使结点q指向结点P,再使结点P指向结点q的后件结点D.使结点p指向q的后件结点,再使结点q指向结点p[解析]在修改结点指针域的操作中,有一个操作顺序的问题。
比较选项A 和B只是操作顺序颠倒了一下。
A中先使结点p指向q后,q就称为p新的后件结点了,原先通过结点p指向的后件结点与结点p脱节了那么后面的一步操作没有任何意义的。
使结点q指向p的后件结点即使结点q成为自己的后件结点。
按照B指定的顺序操作就不会出现引用结点p的指针域之前已经把它的值修改了的情形。
至于C和D是命题者设计的干扰项想让考生把p和d的顺序搞混。
总结,做这种类型的试题,最好画图。
插入结点:若结点p的后面是结点s,要在p和s之间插入结点q,一般先将结点q指向结点s,再讲结点p 指向q,顺序不能颠倒。
删除结点:若结点p的后面是结点q,结点q 的后面是结点s,若要删除结点q,只需将结点p指向s即可。
3.在长度为64的有序线性表中进行顺序查找,最坏情况下需要比较的次数为()A.63[解析]只要是顺序查找(不管线性表是有序还是无序),都是从表头到表尾逐个比较,若相同则结束查找,否则一直继续比较下一个表中元素,指导整个表都遍历完。