数据结构绪论 ppt课件
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(2024年)《数据结构》全套课件
30
树形数据结构的查找算法
二叉排序树的查找
从根节点开始,若查找值小于当前节点 值,则在左子树中查找;若大于当前节 点值,则在右子树中查找。
VS
平衡二叉树的查找
在保持二叉排序树特性的基础上,通过旋 转操作使树保持平衡,提高查找效率。
2024/3/26
31
散列表的查找算法
散列函数的设计
将关键字映射为散列表中位置的函数。
过指针来表示。
链式存储的特点
逻辑上相邻的元素在物理位置上 不一定相邻;每个元素都包含数
据域和指针域。
链式存储的优缺点
优点是插入和删除操作不需要移 动元素,只需修改指针;缺点是
存储密度小、空间利用率低。
2024/3/26
11
线性表的基本操作与实现
插入元素
在线性表的指定位 置插入一个元素。
查找元素
在线性表中查找指 定元素并返回其位 置。
自然语言处理的应用
在自然语言处理中,需要处理大量的文本数据,数据结构中的字符 串、链表、树等可以很好地支持文本的处理和分析。
41
数据结构在计算机网络中的应用
2024/3/26
路由算法的实现
计算机网络中的路由算法需要大量的数据结构支持,如最短路径 树、距离向量等。
网络流量的控制
在计算机网络中,需要对网络流量进行控制和管理,数据结构中的 队列、缓冲区等可以很好地支持流量的控制。
37
06
数据结构的应用与拓展
2024/3/26
38
数据结构在算法设计中的应用
01
作为算法设计的基 础
数据结构为算法提供了基本操作 和存储方式,是算法实现的重要 基础。
02
提高算法效率
数据结构精选课件(ppt 82页)
不同点
10.01.2020
11
1.2 数据结构的内容
逻辑结构 存储结构 运算集合
10.01.2020
12
逻辑结构
定义: 数据的逻辑结构是指数据元素之间逻辑关系描述。
形式化描述: 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。
四类基本的结构 集合结构、线性结构、树型结构、图状结构。
10.01.2020
13
集合结构
定义: 结构中的数据元素之间除了同属于
一个集合的关系外,无任何其它关系。
例如:
集合
10.01.2020
14
线ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ结构
定义: 结构中的数据元素之间存在着一对
一的线性关系。
例如:
线性表
10.01.2020
15
树型结构
定义: 结构中的数据元素之间存在着一对
多的层次关系。
数据结构课件
用C语言描述
西北师范大学经济管理学院
----信息管理系
10.01.2020
1
第1章 绪 论
1.1 数据结构的基本概念(定义) 1.2 数据结构的内容(研究范围) 1.3 算法设计 1.4 算法描述工具 1.5 对算法作性能评价 1.6 数据结构与C语言表示
●1.7 关于学习数据结构
100001 张爱芬 女 345.67 145.45 30.00 451.12
100002 李 林 男 445.90 185.60 45.00 586.50
100003 刘晓峰 男 345.00 130.00 25.00 450.00
100004 赵 俊 女 560.90 225.90 65.00 721.80
10.01.2020
11
1.2 数据结构的内容
逻辑结构 存储结构 运算集合
10.01.2020
12
逻辑结构
定义: 数据的逻辑结构是指数据元素之间逻辑关系描述。
形式化描述: 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。
四类基本的结构 集合结构、线性结构、树型结构、图状结构。
10.01.2020
13
集合结构
定义: 结构中的数据元素之间除了同属于
一个集合的关系外,无任何其它关系。
例如:
集合
10.01.2020
14
线ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ结构
定义: 结构中的数据元素之间存在着一对
一的线性关系。
例如:
线性表
10.01.2020
15
树型结构
定义: 结构中的数据元素之间存在着一对
多的层次关系。
数据结构课件
用C语言描述
西北师范大学经济管理学院
----信息管理系
10.01.2020
1
第1章 绪 论
1.1 数据结构的基本概念(定义) 1.2 数据结构的内容(研究范围) 1.3 算法设计 1.4 算法描述工具 1.5 对算法作性能评价 1.6 数据结构与C语言表示
●1.7 关于学习数据结构
100001 张爱芬 女 345.67 145.45 30.00 451.12
100002 李 林 男 445.90 185.60 45.00 586.50
100003 刘晓峰 男 345.00 130.00 25.00 450.00
100004 赵 俊 女 560.90 225.90 65.00 721.80
03数据结构基本概念PPT课件
数据结构研究的主要内容
①数据元素之间的逻辑关系 ②采用的存储结构 ③对这些数据元素采用何种方式进行操作
2020/11/23
9
例:数据结构——学生成绩表
✓数据元素(学号、姓名、科目、成绩) ✓数据元素之间的关系(逻辑结构) ✓数据元素的存储(物理结构) ✓对数据元素的操作(增、减、查找、修改等)
33
数据结构上的常见操作
遍历、插入、更新、 删除、 查找、 排序 注意:每个问题都有一种和多种算法
找到效率最高的 以最容易理解的方式设计 设计的算法不容易出错或出错情况较少
2020/11/23
34
算法
算法的评价
时间复杂度
代码的执行时间,一般是以代码实际执行的指令数量(条)
空间复杂度
2020/11/23
11
数据的逻辑结构
数据元素之间关系的描述 描述逻辑结构的方法:描述法和图示法 描述法:
二元组 B = ( K, R )
K:元素集合 R:元素间关系的集合
注意:元素间的关系一般抽象为前驱与后继关 系,即表明结构中,一个元素的前一个元素是 谁,它的后一个元素又是谁
2020/11/23
24
索引存储
方法
为放在内存 中的元素建 索引表
K1
立索引表
1
K3
元素可以离 2
散存放
3
K4
通过查索引 4 表找到需要 索引号
K2
的元素
2020/11/23
联想:图书馆的查书卡
0300 0301 0302 0303 0304 0305 0306 0307 0308 0309
25
散列存储
散列存储方法
2020/11/23
数据结构讲义精品PPT课件
003 陈诚 02 男 19840910 638
… … … ……
…
数据元素
数据结构 具有结构的数据元素的集合。它包 括数据元素的逻辑结构、存储结构和相适应的 运算。
逻辑结构
数据元素之间的逻辑关系,与计算机无关。 可用一个二元组表示:Data_Structure = (D,R) D:数据元素的有穷集合,R:集合D上关系的有穷集合。
《The Art of Computer Programming》
Art Evans
数据结构在计算机科学中是一门综合性的专业基础课, 也是计算机专业的必修课,是其它许多课程的先修课程, 是设计编译程序、操作系统、数据库系统等系统程序和 大型应用程序的重要基础。
1.2 基本概念和术语
基本术语
数据 被计算机加工处理的对象。 数据元素(记录、表目) 数据的基本单位,
几种常用的运算有: (1)建立数据结构 (2)清除数据结构 (3)插入数据元素 (4)删除数据元素 (5)排序
(6)检索* (7)更新 (8)判空和判满* (9)求长*
*操作为引用型操作,即数据值不发生变化; 其它为加工型操作。
抽象数据类型
抽象数据类型 ADT( Abstract Data Type ): 数据类型概念的引伸。指一个数学模型以及在其上定义的操作集 合,与计算机无关。 数据类型:一组值的集合和定义在其上的一组操作的总称。
抽象数据类型的描述方法
ADT 抽象数据类型名 { 数据对象:〈数据对象的定义〉 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
其中基本操作的定义格式为:
基本操作名(参数表) 初始条件:〈初始条件描述〉 操作结果:〈操作结果描述〉
数据结构ppt课件完整版
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。
数据结构分类
根据数据元素之间关系的不同, 数据结构可分为线性结构、树形 结构、图形结构等。
4
数据结构重要性
01
02
03
提高算法效率
合理的数据结构可以大大 提高算法的执行效率,减 少时间和空间复杂度。
33
案例三:最小生成树在通信网络优化中应用
Kruskal算法
基于并查集实现,按照边的权值从小到大依次添加边,直到生成 最小生成树。
Prim算法
从某一顶点开始,每次选择与当前生成树最近的顶点加入,直到 所有顶点都加入生成树。
通信网络优化
最小生成树算法可用于通信网络优化,通过选择最优的通信线路 和节点,降低网络建设和维护成本。
2024/1/28
简化程序设计
数据结构的设计和实现可 以简化程序设计过程,提 高代码的可读性和可维护 性。
解决实际问题
数据结构是解决实际问题 的基础,如排序、查找、 图论等问题都需要依赖于 特定的数据结构。
5
相关术语解析
数据元素
数据元素是数据的基本 单位,通常作为一个整
体进行考虑和处理。
2024/1/28
02
队列的基本操作包括入队(enqueue)、出队( dequeue)、查看队首和队尾元素等。
03
队列的特点
2024/1/28
04
数据从队尾入队,从队首出队。
05
队列中元素的插入和删除操作分别在两端进行,因此也称 为双端操作。
06
队列中没有明显的头尾标记,通常通过计数器或循环数组 等方式实现。
15
栈和队列应用举例
数据结构分类
根据数据元素之间关系的不同, 数据结构可分为线性结构、树形 结构、图形结构等。
4
数据结构重要性
01
02
03
提高算法效率
合理的数据结构可以大大 提高算法的执行效率,减 少时间和空间复杂度。
33
案例三:最小生成树在通信网络优化中应用
Kruskal算法
基于并查集实现,按照边的权值从小到大依次添加边,直到生成 最小生成树。
Prim算法
从某一顶点开始,每次选择与当前生成树最近的顶点加入,直到 所有顶点都加入生成树。
通信网络优化
最小生成树算法可用于通信网络优化,通过选择最优的通信线路 和节点,降低网络建设和维护成本。
2024/1/28
简化程序设计
数据结构的设计和实现可 以简化程序设计过程,提 高代码的可读性和可维护 性。
解决实际问题
数据结构是解决实际问题 的基础,如排序、查找、 图论等问题都需要依赖于 特定的数据结构。
5
相关术语解析
数据元素
数据元素是数据的基本 单位,通常作为一个整
体进行考虑和处理。
2024/1/28
02
队列的基本操作包括入队(enqueue)、出队( dequeue)、查看队首和队尾元素等。
03
队列的特点
2024/1/28
04
数据从队尾入队,从队首出队。
05
队列中元素的插入和删除操作分别在两端进行,因此也称 为双端操作。
06
队列中没有明显的头尾标记,通常通过计数器或循环数组 等方式实现。
15
栈和队列应用举例
数据结构课件:绪论
typedef StudentType DataType11
按照数据元素之间的相互联系方式, 数据的逻辑结构 可分为线性结构、 树结构和图结构。 线性结构是指除第一 个和最后一个数据元素外每个数据元素只有一个前驱数据元 素和一个后继数据元素。 表1 - 1中的数据元素就是一个线性 结构的数据元素。 线性结构也可表示为图1 - 1(a)。 由于线 性结构的数据元素呈现为线性序列, 所以有些教科书把线 性结构称为线性序列, 或简称序列。 树结构是指除根结点 外每个数据元素只有一个前驱数据元素和若干个后继数据元 素, 其典型例子如图1 - 1(b)所示, 其中, 数据元素A有两 个后继数据元素, 分别为B和C。
17
图 1 - 2 基本存储结构形式
(a) 顺序存储结构; (b) 链式存储结构
18
顺序存储结构和链式存储结构是两种最基本、 最常用 的存储结构。 除此之外, 还有仿真指针(也称作静态数组) 和间接地址存储结构。 仿真指针和间接地址存储结构实际 上分别是顺序存储结构和链式存储结构的某种形式的结合。
9
例如, 像下面这样定义后就表示变量a和b所属的数据
类型为StudentType:
StudentType a, b;
表示变量a的name数据项
的语法是, 表示变量b的age数据项的语法是b.age。
没有定义具体数据类型的数据元素称作抽象数据元素。
上述学生情况数据元素的数据类型定义为StudentType,
12
图结构是指每个数据元素可有若干个前驱数据元素和若干 个后继数据元素, 其典型例子如图1 - 1(c)所示, 其中, 数 据元素E有两个前驱数据元素, 分别为B和C。
13
图 1 - 1 基本的数据逻辑结构形式 (a) 线性结构; (b) 树结构; (c) 图结构
按照数据元素之间的相互联系方式, 数据的逻辑结构 可分为线性结构、 树结构和图结构。 线性结构是指除第一 个和最后一个数据元素外每个数据元素只有一个前驱数据元 素和一个后继数据元素。 表1 - 1中的数据元素就是一个线性 结构的数据元素。 线性结构也可表示为图1 - 1(a)。 由于线 性结构的数据元素呈现为线性序列, 所以有些教科书把线 性结构称为线性序列, 或简称序列。 树结构是指除根结点 外每个数据元素只有一个前驱数据元素和若干个后继数据元 素, 其典型例子如图1 - 1(b)所示, 其中, 数据元素A有两 个后继数据元素, 分别为B和C。
17
图 1 - 2 基本存储结构形式
(a) 顺序存储结构; (b) 链式存储结构
18
顺序存储结构和链式存储结构是两种最基本、 最常用 的存储结构。 除此之外, 还有仿真指针(也称作静态数组) 和间接地址存储结构。 仿真指针和间接地址存储结构实际 上分别是顺序存储结构和链式存储结构的某种形式的结合。
9
例如, 像下面这样定义后就表示变量a和b所属的数据
类型为StudentType:
StudentType a, b;
表示变量a的name数据项
的语法是, 表示变量b的age数据项的语法是b.age。
没有定义具体数据类型的数据元素称作抽象数据元素。
上述学生情况数据元素的数据类型定义为StudentType,
12
图结构是指每个数据元素可有若干个前驱数据元素和若干 个后继数据元素, 其典型例子如图1 - 1(c)所示, 其中, 数 据元素E有两个前驱数据元素, 分别为B和C。
13
图 1 - 1 基本的数据逻辑结构形式 (a) 线性结构; (b) 树结构; (c) 图结构
绪论(数据结构教程PPT课件)
缓冲处理
在网络传输或文件读写过程中,使 用队列作为缓冲区,暂时存储待处 理的数据,以提高处理效率。
04
串、数组和广义表
串定义及基本操作
串的基本操作包括
赋值操作、连接操作、求串长、比较操作、定位操作等。
串的存储结构包括
顺序存储结构和链式存储结构。
串模式匹配算法
串模式匹配算法是指在一个主串中寻找一个子串(模式串)的位置。
函数调用
在程序执行过程中,使用 栈来保存函数调用的信息, 如函数参数、局部变量和 返回地址等。
队列定义及基本操作
01
队列(Queue)是一种特殊的线性数据结构,其操作在表 的两端进行。一端称为队头(front),另一端称为队尾 (rear)。
02
队列的基本操作包括
03
入队(enqueue):在队尾插入一个元素。
3
线性表的抽象数据类型描述
数据类型名称、数据对象集合、操作集合等
线性表顺序存储结构
01
顺序存储结构的定义
用一段地址连续的存储单元依次存储线性表的数据元素
02
顺序存储结构的基本操作实现
创建、初始化、销毁、判空、清空、求长度、获取元素、修改元素等操
作的实现方法
03
顺序存储结构的优缺点
无需为表示表中元素之间的逻辑关系而增加额外的存储空间;可以快速
线索二叉树
线索二叉树是对二叉树的每个结点增设两个标志位以及一条线索而得到的。根据线索性质的不同,线索二叉树可分为前序线 索二叉树、中序线索二叉树和后序线索二叉树三种。这里以中序线索二叉树为例来说明线索二叉树的构造方法。
中序线索二叉树的构造规则是:若将二叉树的中序遍历序列中的每个结点都看作是相应指针域为空的指针,则称这些指针为 线索,而指向其前驱或后继的指针称为线索指针。加上线索的二叉链表称为线索链表,相应的二叉树称为线索二叉树 (Threaded BinaryTree)。根据线索性质的不同,线索二叉树可分为前序线索二叉树、中序线索二叉树和后序线索二叉树三种 。
在网络传输或文件读写过程中,使 用队列作为缓冲区,暂时存储待处 理的数据,以提高处理效率。
04
串、数组和广义表
串定义及基本操作
串的基本操作包括
赋值操作、连接操作、求串长、比较操作、定位操作等。
串的存储结构包括
顺序存储结构和链式存储结构。
串模式匹配算法
串模式匹配算法是指在一个主串中寻找一个子串(模式串)的位置。
函数调用
在程序执行过程中,使用 栈来保存函数调用的信息, 如函数参数、局部变量和 返回地址等。
队列定义及基本操作
01
队列(Queue)是一种特殊的线性数据结构,其操作在表 的两端进行。一端称为队头(front),另一端称为队尾 (rear)。
02
队列的基本操作包括
03
入队(enqueue):在队尾插入一个元素。
3
线性表的抽象数据类型描述
数据类型名称、数据对象集合、操作集合等
线性表顺序存储结构
01
顺序存储结构的定义
用一段地址连续的存储单元依次存储线性表的数据元素
02
顺序存储结构的基本操作实现
创建、初始化、销毁、判空、清空、求长度、获取元素、修改元素等操
作的实现方法
03
顺序存储结构的优缺点
无需为表示表中元素之间的逻辑关系而增加额外的存储空间;可以快速
线索二叉树
线索二叉树是对二叉树的每个结点增设两个标志位以及一条线索而得到的。根据线索性质的不同,线索二叉树可分为前序线 索二叉树、中序线索二叉树和后序线索二叉树三种。这里以中序线索二叉树为例来说明线索二叉树的构造方法。
中序线索二叉树的构造规则是:若将二叉树的中序遍历序列中的每个结点都看作是相应指针域为空的指针,则称这些指针为 线索,而指向其前驱或后继的指针称为线索指针。加上线索的二叉链表称为线索链表,相应的二叉树称为线索二叉树 (Threaded BinaryTree)。根据线索性质的不同,线索二叉树可分为前序线索二叉树、中序线索二叉树和后序线索二叉树三种 。
数据结构绪论 ppt课件
ppt课件 27 27
1.4 算法和算法分析
2019年3月2日星期六
算法和程序的主要区别:程序是用某种程序设计语言所书 写的一个计算过程。而算法并不一定表现为一个计算机程 序。它可以用不同方式和不同语言来描述。
BEGIN
1t 算法 2i DO UNTIL i>5 t×i t i+1i ENDDO PRINT t
作为描述工具。其描述语法见P10-11。
但上机时要用具体语言实现,如C或C++等
ppt课件 25 25
1.4 算法和算法分析
2019年3月2日星期六
Q1. 什么是算法?
Q2. 算法设计的要求?
Q3. 时间复杂度如何表示?
Q4. 空间复杂度如何表示?
ppt课件 26
26
1.4 算法和算法分析
2019年3月2日星期六
2019年3月2日星期六
【例1】数据管理问题—线性问题
ppt课件 8
8
1.1 什么是数据结构
2019年3月2日星期六
【例2】棋类对弈问题—树型结构
初始棋盘格局
第一步
x
x
x x
第二步
x0
x 0
x
0
x 0
第 N 步
x x x 0x 0x 0 x 0
ppt课件 9
x 0x x0
x 0x x 0
9
1.1 什么是数据结构
ppt课件 30
30
1.4 算法和算法分析
2019年3月2日星期六
3 算法分析
Q3. 时间复杂度如何表示?
• 算法分析方法
• 算法分析的两个主要方面
时间复杂度:算法对时间的需求。 T(n)=O(f(n))
1.4 算法和算法分析
2019年3月2日星期六
算法和程序的主要区别:程序是用某种程序设计语言所书 写的一个计算过程。而算法并不一定表现为一个计算机程 序。它可以用不同方式和不同语言来描述。
BEGIN
1t 算法 2i DO UNTIL i>5 t×i t i+1i ENDDO PRINT t
作为描述工具。其描述语法见P10-11。
但上机时要用具体语言实现,如C或C++等
ppt课件 25 25
1.4 算法和算法分析
2019年3月2日星期六
Q1. 什么是算法?
Q2. 算法设计的要求?
Q3. 时间复杂度如何表示?
Q4. 空间复杂度如何表示?
ppt课件 26
26
1.4 算法和算法分析
2019年3月2日星期六
2019年3月2日星期六
【例1】数据管理问题—线性问题
ppt课件 8
8
1.1 什么是数据结构
2019年3月2日星期六
【例2】棋类对弈问题—树型结构
初始棋盘格局
第一步
x
x
x x
第二步
x0
x 0
x
0
x 0
第 N 步
x x x 0x 0x 0 x 0
ppt课件 9
x 0x x0
x 0x x 0
9
1.1 什么是数据结构
ppt课件 30
30
1.4 算法和算法分析
2019年3月2日星期六
3 算法分析
Q3. 时间复杂度如何表示?
• 算法分析方法
• 算法分析的两个主要方面
时间复杂度:算法对时间的需求。 T(n)=O(f(n))
第一章 绪论 《数据结构》PPT课件
47
① 结构化程序设计目的
通过设计结构良好的程序,以程序的静态良好结构保证 程序动态执行的正确性,使程序易理解、易调试、易维 护,以提高软件开发的效率,减少出错率。
②结构化程序设计的构成单元
任何程序都可由顺序、选择、重复三种基本控制结构来 组成。
③结构化程序设计方法 其一:“自顶向下,逐步求精”的设计思想 ;其二: “独立功能,一个入口,一个出口“的模块化结构; 其 三:“仅用三种基本控制结构”的设计原则
不是针对实际执行时间精确算出算法执行的具 体时间,而是针对算法中语句的执行次数做出估计, 从中得到算法执行时间的信息。
38
定义:
语句频度是指该语句在一个算法中重复执行
的次数。
例如: 算法语句
对应的语句频度
1 for(i=0;i< n;i++)
两个
2
for (j=0;j<n;j++)
矩阵
3
{c[i][j]=0;
1.1 数据结构的基本概念(定义)
1
数据(Data)
定义:
数据是描述客观事物的数值、字符以及能输入 机器且能被处理的各种符号集合。
数据包含整型、实型、布尔型、图象、字符、声音 等一切可以输入到计算机中的符号集合。
例如对C源程序
C编译程序
源程序
(.c)
目标程序 (.obj)
C链接程序
可执行程序 (.exe)
数据元素之间的关系在计算机中的表示方法: ▪顺序映像 (顺序存储结构) ▪非顺序映像(非顺序存储结构)
18
运算集合
例如工资表:
编 号 姓 名 性别 基本工资 工龄工资 应扣工资 实发工资
100001 张爱芬 100002 李 林
① 结构化程序设计目的
通过设计结构良好的程序,以程序的静态良好结构保证 程序动态执行的正确性,使程序易理解、易调试、易维 护,以提高软件开发的效率,减少出错率。
②结构化程序设计的构成单元
任何程序都可由顺序、选择、重复三种基本控制结构来 组成。
③结构化程序设计方法 其一:“自顶向下,逐步求精”的设计思想 ;其二: “独立功能,一个入口,一个出口“的模块化结构; 其 三:“仅用三种基本控制结构”的设计原则
不是针对实际执行时间精确算出算法执行的具 体时间,而是针对算法中语句的执行次数做出估计, 从中得到算法执行时间的信息。
38
定义:
语句频度是指该语句在一个算法中重复执行
的次数。
例如: 算法语句
对应的语句频度
1 for(i=0;i< n;i++)
两个
2
for (j=0;j<n;j++)
矩阵
3
{c[i][j]=0;
1.1 数据结构的基本概念(定义)
1
数据(Data)
定义:
数据是描述客观事物的数值、字符以及能输入 机器且能被处理的各种符号集合。
数据包含整型、实型、布尔型、图象、字符、声音 等一切可以输入到计算机中的符号集合。
例如对C源程序
C编译程序
源程序
(.c)
目标程序 (.obj)
C链接程序
可执行程序 (.exe)
数据元素之间的关系在计算机中的表示方法: ▪顺序映像 (顺序存储结构) ▪非顺序映像(非顺序存储结构)
18
运算集合
例如工资表:
编 号 姓 名 性别 基本工资 工龄工资 应扣工资 实发工资
100001 张爱芬 100002 李 林
数据结构第一章 绪论PPT课件
28.11.2020
21
算法设计的要求
算法的正确性 l 可读性 l 健壮性 l 高效率和低存储量
例如要求n个数的最大值问题 给出算法如下:
max:=0; for(i=1 ;i<= n ;i++) { scanf("%f", x);
if (x>max) max=x; }
28.11.2020
22
算法描述的工具
算法可用自然语言、框图或高级程序设计语言 进行描述。
类语言是接近于高级语言而又不是严格的高级 语言,具有高级语言的一般语句设施,撇掉语言中 的细节,以便把注意力主要集中在算法处理步骤本 身的描述上。
28.11.2020
23
设计实现算法过程步骤
1. 找出与求解有关的数据元素之间的关系
2. 确定在某一数据对象上所施加运算 3. 考虑数据元素的存储表示 4. 选择描述算法的语言 5.设计实现求解的算法,并用程序语言加以描述。
例如:
树
28.11.2020
8
图状结构或网状结构
定义: 结构中的数据元素之间存在着多对
多的任意关系。
例如:
图
28.11.2020
9
逻辑结构
定义: 数据的逻辑结构是指数据元素之间逻辑关系描述。
l形式化描述: 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。
28.11.2020
5
集合结构
定义: 结构中的数据元素之间除了同属于
一个集合的关系外,无任何其它关系。
例如:
集合
28.11.2020
6
线性结构
定义: 结构中的数据元素之间存在着一对
数据结构-基本概念与术语ppt课件
col = {<a1,a4>,<a2,a5>,<a3,a6>}
假设在 6 个数据元素{a1, a2, a3, a4, a5, a6} 之间存在如下的次序关系:
{<ai, ai+1>| i=1, 2, 3, 4, 5}
那么构成一维数组的定义。 可见,不同的“关系〞构成不同的“构造〞
数据构造是相互之间存在着某种逻辑关 系的数据元素的集合。
是如数:整据的数不“可5分〞割,字的最符小“单N位〞。等。 ----是不可分割的“原子〞
数据元素也可以由假设干款项构成。 例如: 描画一个学生的数据元素
其中每个款项称为一个“数据项〞
它是数据构造中讨论的最小单位
姓 名学 号班 号性别出生日期入学成果 年月日
原子项
称之为组合项
数据对象是性质一样的数据元素的集合, 是数据的一个子集。
例二 笼统数据类型三元组的定义:
ADT Triplet { 数据对象:D={e1,e2,e3|e1,e2,e3∈ElemSet } 数据关系:R1={<e1,e2> , <e2,e3>} 根本操作:
InitTriplet( &T, v1, v2, v3 ) 操作结果:构造三元组T,元素e1,e2和e3分别被赋以参数v1,v2和v3的值。
DestroyTriplet( &T ) 操作结果:三元组T被销毁。
Get( T, i, &e ) 初始条件:三元组T已存在,1≤i≤3。 操作结果:用e前往T的第i元的值。
Put( &T, i ,e ) 初始条件:三元组T已存在,1≤i≤3。 操作结果:改动T的第i元的值为e。
IsAscending( T ) 初始条件:三元组T已存在。 操作结果:假设T的三个元素按升序陈列
数据结构 - 绪论
操作对象:格局(棋盘状态)
关 系:非线性关系(由比赛规则决定)
瑞士著名的计算机科学家、Pascal 语言发明者沃
思(N.Wirth)教授提出: 程序 = 算法 + 数据结构
程序设计: 为计算机处理问题编制一组指令集 算 法: 处理问题的策略 数据结构: 问题的数学模型
《数据结构》是一门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运算 的一门学科。
着“次序”关系 a1,a2、a2,a3
3214,6587,9345 ≠ 6587,3214,9345 a2 a1 a3 a1 a2 a3
集合: 数据元素除了同属于一种 类型外,别无其它关系。
四 类 基 本 结 构
线性结构:一对一。
树型结构:一对多。
图状结构或网状结构:多对多。
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
0634 0638
复数顺序存储结构
复数链式存储结构
数据类型的作用
约束变量或常量的取值范围, 约束变量或常量的操作。
例如,C 语言中的 short 型变量,是指由 -32768 到 除、乘方等)的总称。 数据类型是一组性质相同的值的集合以及定义于这 个值集合上的一组操作的总称。 值的集合+值集合上的 一组操作
存储结构 (Storage Structure)必须依赖于计算机。
物理结构:数据的逻辑结构在计算机中的存储形式 (映象
用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。 数据结构在计算机中的表示方法 顺序映象 ——顺序存储结构
非顺序映象 ——链式存储结构
在每一个数据元素中增加一个存放地址的指针 (pointer),用此指 针来表示数据元素之间的逻辑关系。 … 0300 0304 3.0 - 2.3 … - 0.7 4.8 … 0418 0610 0614 … - 2.3 … 3.0 0418 …
数据结构绪论课件
• 数据结构(Data structure):数据之间 的相互关系,包含3个方面的问题: 1。数据元素之间的逻辑关系,即逻 辑结构 2。数据在机内的存储形式,即存储 结构或物理结构。 3 在数据上进行的运算,即对数据 的操作。
1.1 基本概念
– 数据逻辑结构又分为线性结构和 非线性结构。
线性的:线性表,对列,栈等 非线性的:树,图等
1.1 基本概念
数据存储结构有:
顺序存储 链式存储 索引存储 散列存储
1.1 基本概念
• 算法(Algorithm):对特定问题求解 步骤的一种描述。 • 算法是一个有穷的规则序列,这些 规则决定了解决某一特定问题的一 系列运算。 • 由此问题相关的一定输入,计算机 依照这些规则进行计算和处理,经 过有限的计算步骤后能得到一定的 输出。
• 本章介绍了贯穿全书的基本概念和 基本思想。
– 数据 – 数据结构
• 逻辑结构 • 物理结构
– 算法 – 算法的时间复杂性
返回
习题与练习
• 一、名词解释
数据 数据项 数据元素 数据结构 数据逻辑结构 数据物理结构 算法 算法的时间复杂性 有关时间复杂度的几个常用量
• 二、简答
– 1. 算法分析的目的是什么? – 2. 什么是算法的最坏和平均时间复杂性?
第一章目录 基本概念 算法的设计描述 算法的性能分析 应用举例及分析
• 小 结
• 习题与练习
第一章 绪论
• 该课程是1968年由美国科学家Knuth首 先提出的,他在《计算机程序设计技巧》 第1卷和第3卷中有详细的描述。它是 计算机专业的基础课程,是程序设计 的基础。 • 瑞士科学家Wirth在其著作中这样描述: 算法+数据结构=程序,由此可见数据 结构的重要性。
1.1 基本概念
– 数据逻辑结构又分为线性结构和 非线性结构。
线性的:线性表,对列,栈等 非线性的:树,图等
1.1 基本概念
数据存储结构有:
顺序存储 链式存储 索引存储 散列存储
1.1 基本概念
• 算法(Algorithm):对特定问题求解 步骤的一种描述。 • 算法是一个有穷的规则序列,这些 规则决定了解决某一特定问题的一 系列运算。 • 由此问题相关的一定输入,计算机 依照这些规则进行计算和处理,经 过有限的计算步骤后能得到一定的 输出。
• 本章介绍了贯穿全书的基本概念和 基本思想。
– 数据 – 数据结构
• 逻辑结构 • 物理结构
– 算法 – 算法的时间复杂性
返回
习题与练习
• 一、名词解释
数据 数据项 数据元素 数据结构 数据逻辑结构 数据物理结构 算法 算法的时间复杂性 有关时间复杂度的几个常用量
• 二、简答
– 1. 算法分析的目的是什么? – 2. 什么是算法的最坏和平均时间复杂性?
第一章目录 基本概念 算法的设计描述 算法的性能分析 应用举例及分析
• 小 结
• 习题与练习
第一章 绪论
• 该课程是1968年由美国科学家Knuth首 先提出的,他在《计算机程序设计技巧》 第1卷和第3卷中有详细的描述。它是 计算机专业的基础课程,是程序设计 的基础。 • 瑞士科学家Wirth在其著作中这样描述: 算法+数据结构=程序,由此可见数据 结构的重要性。
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ppt课1件2
12
1.2 基本概念与术语
Q1 什么是数据结构? Q2 数据结构涵盖的主要内容? Q3 学习数据结构有什么用?
2021年2月27日星期六
ppt课1件3
13
1.2 基本概念与术语 1 基本概念和术语 Q1:什么是数据结构?
2021年2月27日星期六
答: (见教材P5) 是相互之间存在一种或多种特定 关系的数据元素的集合,表示为:
解:上述表达式可用图形表示为:
d1
2021年2月27日星期六
d5
d2
该结构是非线性的。
d4
d3
ppt课2件0
20
1.2 基本概念与术语
2021年2月27日星期六
1 基本概念和术语
❖ 存储结构:数据的逻辑结构在计算机中的表示。包括两 个方面:数据元素的表示及元素之间关系的表示。
存储结构可分为4大类:顺序、链式、索引、散列
ppt课1件0
10
1.1 什么是数据结构
【例2】棋类对弈问题—树型结构
初始棋盘格局
第一步
x xx
第二步
x0 x
x
0
0
x
x 0
2021年2月27日星期六
第N步
xxx x 0x 0x 0x
0 x 0 x0
ppt课1件1
x 0x x0
11
1.1 什么是数据结构
【例3】交通、道路等问题—图型
2021年2月27日星期六
R2={<a,b>,<b,c>,<c,d>,<d,e>,<e,f>,<f,g>}
R3={<a,b>,<a,c>,<a,d>,<b,e>,<b,f>,<c,g>}
R4={<a,e>,<b,c>,<c,a>,<e,f>,<f,g>,<c,f>}
逻辑结构可细分为4类:
ppt课1件7
17
1.2 基本概念与术语
2021年2月27日星期六
ab g
a b cd e fg
ce f
仅同属一个集合
一对一(1:1)
S1-集合
S2-线性结构
a
a
b
bc e fg
d
一对多(1:n)
e
c
多对多 (m:n)
fg
S3-树型结构
ppt课1件8
S4-图形结构
18
2021年2月27日星期六
例:用图形表示下列数据结构,并指出它 们是属于线性结 构还是非线性结构。
笨,没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照,花儿对我笑,小鸟说早早早……”
1.1 什么是数据结构
Q1 如何采用计算机解决问题? Q2 数据结构解决什么样的问题? Q3 《数据结构》课程介绍
2021年2月27日星期六
ppt课5件
5
1.1 什么是数据结构
2021年2月27日星期六
Q1:如何采用计算机解决问题?
答:
(1) 从具体问题抽象出一个适当的数学模型;
(2) 设计解此数学模型的算法;
(3) 编程,测试、调整直至得到最终解答。
寻求数学模型的实质:
分析问题,从中提取操作的对象,并找出这些操作对象 之间含有的关系,然后用数学的语言加以描述。
ppt课6件
6
1.1 什么是数据结构
2021年2月27日星期六
Q2:数据结构解决什么样的问题?
Data_Structure=(D, S)
(数值或非数值)
元素有限集 关系有限集
或:是指同一数据元素类中各元素之间存在的关系。
ppt课1件4
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1.2 基本概念与术语
2021年2月27日星期六
1 基本概念和术语 术语:数据、数据元素和数据项
(见教材P4定义):
数据(data)——所有能被计算机识别、存储和处理的符号的
1.2 基本概念与术语
2021年2月27日星期六
1 基本概念和术语
❖ 逻辑结构
指数据元素之间的逻辑关系。即从逻辑关系上描述数据,它与数据 的存储无关,是独立于计算机的。
S={ D , R }
D表示数据元素的集合,R表示元素间关系的集合
如:S={D,R},D={a,b,c,d,e,f,g}
R1={φ}
例:(见教材P6)复数3.0-2.3i 的两种存储方式:
法1:地址 内容
0300 3.0 0302 -2.3
法2:地址 内容
2字节
0300 3.0
0302 0415
0415 -2.3
ppt课2件1
21
1.2 基本概念与术语
答:
数据结构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 和操作等的学科。
ppt课7件
7
1.1 什么是数据结构
Q3:《数据结构》课程介绍
2021年2月27日星期六
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
关系
数学
对象
对象
关系 操作
软件 硬件
关系 操作
ppt课件
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集合(包括数字、字符、声音、图像等信息 )。
数据元素(data element)——是数据的基本单位,具有完
整确定的实际意义(又称元素、结点,顶点、记录 等)。
数据项(Data item)——构成数据元素的项目。是具有独立
含义的最小标识单位(又称字段、域、属性 等)。
三者之间的关系:数据 > 数据元素 > 数据项
例:班级通讯录 > 个人记录 > 姓名、年龄……
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1.2 基本概念与术语
Q2:数据结构涵盖的内容?
2021年2月27日星期六
逻辑结构唯一
存储结构不唯一
运算的实现依赖 于存储结构
ppt课1件6
•数据结构定义数据关系和组织 结构,主要包含三部分内容:
❖ 逻辑结构❖ 存储Leabharlann 构❖ 基本操作(运算) 16
数据结构
ppt课件
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第一章 绪论
1 基本概念和术语 2 算法的表示与分析
2021年2月27日星期六
ppt课2件
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精品资料
• 你怎么称呼老师? • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点,你
是否会认为老师的教学方法需要改进?
• 你所经历的课堂,是讲座式还是讨论式? • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒,也不怕那风雨狂,只怕先生骂我
1.1 什么是数据结构
2021年2月27日星期六
算法 + 数据结构 = 程序
处理问题的策略 问题的数学模型 用计算机解决问题的一般步骤: • 寻求一个适当的数学模型 • 设计一个解决问题的算法 • 编写代码,调试直至得到解答
ppt课9件
9
1.1 什么是数据结构
【例1】数据管理问题—线性问题
2021年2月27日星期六
(1) S=(D, R)
D={ a, b, c, d, e, f }
(e,f), (f,d)}
R={(a,e), (b,c), (c,a),
解: 上述表达式可用图形表示为:
bc a e
fd
此结构为线性的。
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(2) S=(D, R) D={di | 1≤i≤5} R={(di , dj ), i<j}