数据结构绪论 ppt课件

数据结构
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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
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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
1.2 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}
（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}
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
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•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
❖ 存储结构
❖ 基本操作（运算） 16
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：
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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。
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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
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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
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
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S4－图形结构
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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。
解：上述表达式可用图形表示为：
d1
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d5
d2
该结构是非线性的。
d4
d3
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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
❖ 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
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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
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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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ种或多种特定 关系的数据元素的集合，表示为：
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
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1.2 基本概念与术语
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。
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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
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
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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。
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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？
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
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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
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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
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第N步
xxx x 0x 0x 0x
0 x 0 x0
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x 0x x0
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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