数据结构电子书
李春葆《数据结构教程》(第4版)课后习题-串(圣才出品)
第4章串1.采用顺序结构存储串,编写一个实现串通配符匹配的算法pattern______index(),其中的通配符只有“?”,它可以和任一字符匹配成功,例如,pattern______index(″? re″,″there are″)返回的结果是2。
答:本题的基础是Brute—Force模式匹配算法,只是增加了“?”的处理功能。
对应的算法如下:2.有两个串s1和s2,设计一个算法求这样一个串,该串中的字符是s1和s2中的公共字符。
答:扫描s1,对于当前字符s1.data[i],若在s2中,则将其加入到串s3中。
最后返回s3串。
对应的算法如下:3.设目标为t=’abcaabbabcabaacbacba’,模式p=’abcabaa’。
(1)计算模式P的nextval函数值。
(2)不写算法,只画出利用KMP算法进行模式匹配时的每一趟匹配过程。
答:(1)先计算next数组,在此基础上求nextval数组,如表4-1所示。
表4-1 计算next数组和nextval数组(2)采用KMP算法求子串位置的过程如下(开始时i=0,j=0):第1趟匹配:此时i=4,j=4,匹配失败,而nextval[4]=0,则i=4,j=nextval[4]=0,即:第2趟匹配:此时i=6,j=2,匹配失败,而nextval[2]=0,则i=6,j=nextval[2]=0,即:第3趟匹配:此时i=6,j=0,匹配失败,而nextval[0]=-1,则i=6,j=nextval[0]=-1。
因j=-1,执行i=i+1=7,j=j+1=0,即:第4趟匹配:此时i=14,j=7,匹配成功,返回v=i-t.1ength=14-7=7。
上机实验题4实验题1编写一个程序algo4-1.cpp,实现顺序串的各种基本运算,并在此基础上设计一个程序exp4-1.cpp完成如下功能:(1)建立串s=″abcdefghefghijklmn″和串sl=″xyz″;(2)输出串s;(3)输出串s的长度;(4)在串s的第9个字符位置插入串s1而产生串s2;(5)输出串s2;(6)删除串s第2个字符开始的5个字符而产生串s2;(7)输出串s2;(8)将串s第2个字符开始的5个字符替换成串s1而产生串s2;(9)输出串s2;(10)提取串s的第2个字符开始的10个字符而产生串s3;(11)输出串s3;(12)将串s1和串s2连接起来而产生串s4;(13)输出串s4。
数据库原理 电子书
数据库原理电子书
数据库原理是数据库管理系统设计与实现的基础,是计算机科学中的重要课题。
数据库是存储、管理和组织数据的集合,它通过使用表的形式将数据组织为行和列,并使用结构化查询语言(SQL)来操作数据。
数据库原理涉及的核心概念和技术包括数据模型、关系模型、数据存储和索引、查询优化、事务管理和并发控制等。
在数据库原理中,数据模型是描述数据结构和属性的方法论,常见的数据模型包括层次模型、网络模型和关系模型。
关系模型是最广泛应用的数据模型,它使用表格结构来表示数据,并使用关系操作来操作数据。
关系模型的核心概念包括关系、属性和域,通过定义关系模式和实例来描述数据。
数据库的数据存储和索引是实现高效数据访问和查询的关键技术。
数据存储涉及到数据记录的物理存储和组织方式,常见的数据存储结构包括堆文件、有序文件和索引文件。
索引是一种加速数据检索的数据结构,常见的索引结构包括B树、B+树和哈希索引。
查询优化是数据库系统中的重要技术,它通过优化查询的执行计划来提高查询性能。
查询优化涉及到查询重写、查询分解、关联运算优化和投影选择优化等技术。
事务管理是数据库系统的核心功能之一,它确保数据库操作的原子性、一致性、隔离性和持久性(简称ACID属性)。
事务管理通过并发控制、日志管理和恢复技术来实现。
在实际应用中,数据库原理被广泛应用于各种信息管理系统,包括企业资源管理系统、客户关系管理系统、电子商务系统等。
理解和掌握数据库原理对于设计和开发高效、可靠的数据库系统非常重要。
李春葆《数据结构教程》(第4版)章节题库-数组和广义表(圣才出品)
第6章数组和广义表一、选择题1.设有一个10阶的对称矩阵A,采用压缩存储方式,以行序为主存储,a11为第一元素,其存储地址为1,每个元素占一个地址空间,则a85的地址为()。
A.13B.33C.18D.40【答案】B【解析】对于对称矩阵,a i,j=a j,i。
为了节省存储空间,为多个相同的元素只分配一个存储空间。
对于对称矩阵,元素下表之间的对应关系为:当i>=j时,k=i(i-1)/2+j -1;当i< =j 时,k=j(j-1)/2+i-1。
其中k相当于地址空间的标号,i为行号,j为列号。
因为第一个元素存储地址为1,所以最后计算的k需要加1。
所以a85的存储位置为8*(8-1)/2+5=33。
2.设有数组A[i,j],数组的每个元素长度为3字节,i的值为1到8,j的值为1到10,数组从内存首地址BA开始顺序存放,当用以列为主存放时,元素A[5,8]的存储首地址为()。
A.BA+141B.BA+180C.BA+222D.BA+225【答案】B【解析】在计算中,可以考虑按照列存放时,A[5,8]在内存的位置,比较容易计算元素的首地址。
比如A[5,8]顺序存放时,它是第7*8+5=61个元素,由于首地址为BA,所以它的存储首地址为BA+(61-1)*3=180+BA。
3.数组通常具有的两种基本操作是()。
A.查找和修改B.查找和索引C.索引和修改D.建立和删除【答案】A【解析】数组中的元素是顺序存放的,通过下标可以很好地查找数组元素,同时通过对应的指针可以修改数组元素的值,因此数组通常具有的两种基本操作是查找和修改。
根据数组的性质,数组通常具有的两种基本运算是排序和查找。
4.将一个A[1..100,1..100]的三对角矩阵,按行优先存入一维数组B[1..298]中,A中元素A6665(即该元素下标i=66,j=65),在B数组中的位置K为()。
A.198B.195C.197【答案】B【解析】将对角矩阵a[i][j]存入b[k],三对角矩阵压缩地址计算公式如下:k=2i+j-2。
李春葆《数据结构教程》(第4版)课后习题-第一章至第十二章(圣才出品)
第二部分课后习题第1章绪论1.简述数据与数据元素的关系与区别。
答:凡是能被计算机存储、加工的对象统称为数据,数据是一个集合。
数据元素是数据的基本单位,是数据的个体。
数据与元素之间的关系是元素与集合之间的关系。
2.数据结构和数据类型有什么区别?答:数据结构是互相之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合,一般包括三个方面的内容,即数据的逻辑结构、存储结构和数据的运算。
而数据类型是一个值的集合和定义在这个集合上的一组运算的总称,如C语言中的int数据类型是由-32768~32767(16位机)的整数和+、-、*、/、%等运算符组成。
3.设3个表示算法频度的函数f、g和h分别为:f(n)=100n3+n2+1000g(n)=25n3+5000n2h(n)=n1.5+5000nlog2n求它们对应的时间复杂度。
答:f(n)=100n3+n2+1000=O(n3),g(n)=25n3+5000n2=O(n3),当n→∞时,√n>log2n,所以h(n)=n1.5+5000nlog2n=O(n1.5)。
4.用C/C++语言描述下列算法,并给出算法的时间复杂度。
(1)求一个n阶方阵的所有元素之和。
(2)对于输入的任意三个整数,将它们按从小到大的顺序输出。
(3)对于输入的任意n个整数,输出其中的最大和最小元素。
答:(1)算法如下:本算法的时间复杂度为O(n2)。
(2)算法如下:本算法的时间复杂度为O(1)。
(3)算法如下:本算法的时间复杂度为O(n)。
5.设n为正整数,给出下列各种算法关于n的时间复杂度。
(1)(2)(3)答:(1)设while循环语句执行次数为T(n),则:(2)算法中的基本运算语句是if(b[k]>b[j])k=j,其执行次数T(n)为:(3)设while循环语句执行次数为T(n),则:则6.有以下递归算法用于对数组a[i..j]的元素进行归并排序:求mergesort(a,0,n-1)的时间复杂度。
计算机基础知识电子书
计算机基础知识电子书本电子书旨在为读者提供关于计算机基础知识的全面介绍。
通过系统性的学习,读者将能够掌握计算机的基本原理、硬件组成、操作系统、网络以及编程等方面的知识。
该电子书将以简洁明了的语言,配以清晰的图表和示例,帮助读者轻松理解和掌握这些核心概念。
第一章:计算机基本原理1.1 什么是计算机?在本节中,我们将介绍计算机的定义和基本组成,包括中央处理器(CPU)、内存、存储设备和输入输出设备等。
1.2 计算机的工作原理这一小节将详细解释计算机是如何工作的,包括指令的执行、数据的处理、时钟周期以及计算机的基本运算方式等。
1.3 二进制与逻辑门在这一节中,我们将讨论计算机中使用的二进制表示法以及逻辑门的原理,包括与门、或门和非门等。
第二章:计算机硬件组成2.1 中央处理器(CPU)本节将详细介绍CPU的组成和功能,包括控制单元、算术逻辑单元和寄存器等。
2.2 内存和存储设备在这一小节中,我们将讨论内存的种类和层次结构,以及磁盘、固态硬盘(SSD)和光盘等存储设备。
2.3 输入输出设备这一节将介绍计算机中常见的输入输出设备,包括键盘、鼠标、显示器、打印机等。
第三章:操作系统3.1 什么是操作系统?在本节中,我们将介绍操作系统的定义和功能,以及操作系统与硬件之间的关系。
3.2 常见操作系统介绍这一小节将介绍几种常见的操作系统,包括Windows、Mac OS和Linux等。
3.3 操作系统的基本原理在这一节中,我们将讨论操作系统的基本原理,包括进程管理、文件管理和内存管理等。
第四章:计算机网络4.1 什么是计算机网络?本节将介绍计算机网络的定义和功能,以及计算机网络的分类和拓扑结构等。
4.2 互联网与局域网在这一小节中,我们将详细介绍互联网和局域网的原理和组成,以及它们的应用和特点。
4.3 网络协议与安全这一节将讨论网络协议的作用和常见的网络协议类型,以及网络安全的问题和解决方案。
第五章:编程基础5.1 编程语言和编译器在本节中,我们将介绍编程语言的分类和选择,以及编译器和解释器的功能和作用。
严蔚敏《数据结构》(第2版)章节题库-第11章 外部排序【圣才出品】
第11章 外部排序一、选择题1.下列排序算法中,其中()是稳定的。
A.堆排序,起泡排序B.快速排序,堆排序C.直接选择排序,归并排序D.归并排序,起泡排序【答案】D2.若需在O(nlog2n)的时间内完成对数组的排序,且要求排序是稳定的,则可选择的排序方法是()。
A.快速排序B.堆排序C.归并排序D.直接插入排序【答案】C【解析】稳定排序有:插入排序、起泡排序、归并排序、基数排序。
不稳定排序有:快速排序、堆排序、shell排序。
时间复杂度平均为O(nlog2n)的有:归并排序、堆排序、shell排序、快速排序。
3.在下面的排序方法中,辅助空间为O(n)的是()。
A.希尔排序B.堆排序C.选择排序D.归并排序【答案】D4.下列排序算法中,占用辅助空间最多的是()。
A.归并排序B.快速排序C.希尔排序D.堆排序【解析】归并排序的辅助空间为O(n),快速排序所占用的辅助空间为O(logn),堆排序所占用的辅助空间为O(1)。
5.将两个各有N个元素的有序表归并成一个有序表,其最少的比较次数是()。
A.N B.2N-1 C.2N D.N-1【答案】A【解析】归并排序基本思想:归并排序是多次将两个或两个以上的有序表合并成一个新的有序表。
最简单的归并是直接将两个有序的子表合并成一个有序的表。
归并排序最好情况下的复杂度为O(n)。
6.从未排序序列中依次取出一个元素与已排序序列中的元素依次进行比较,然后将其放在已排序序列的合适位置,该排序方法称为()排序法。
A.插入B.选择C.希尔D.二路归并【答案】A【解析】解此题需要熟知各种排序方法的基本思想。
插入排序的基本思想是:假设待排序的记录存放在数组R[0..n-1]中,排序过程的某一中间时刻,R被划分成两个子区间R[0..i-1]和R[i..n-1],其中:前一个子区间是已排好序的有序区,后一个子区间则是当前未排序的部分,不妨称其为无序区。
将当前无序区的第1个记录R[i]插入到有序区R[0..i-1]中适当的位置上。
李春葆《数据结构教程》笔记和课后习题详解-第一章至第二章【圣才出品】
第1章绪论1.1复习笔记一、数据结构1.概述(1)计算机对具体问题的处理在用计算机解决一个具体的问题时,大致需要经过以下几个步骤:①分析问题,确定数据模型。
②设计相应的算法。
③编写程序,运行并调试程序,直至得到正确的结果。
(2)数据的含义①数据是描述客观事物的数、字符以及所有能输入到计算机中并被计算机程序处理的符号的集合。
从计算机的角度看,数据是所有能被输入到计算机中,且能被计算机处理的符号的集合。
它是计算机操作的对象的总称,也是计算机所处理信息的某种特定的符号表示形式。
②数据元素是组成数据的、有一定意义的基本单位,在计算机中通常作为整体处理,有些情况下数据元素也称为元素、结点、记录等。
一个数据元素可以由若干个数据项组成。
数据项是具有独立含义的数据的最小单位,也称为域。
③数据对象是性质相同的有限个数据元素的集合,它是数据的一个子集。
默认情况下,数据结构中的数据指的都是数据对象。
(3)数据结构的定义数据结构是指所有数据元素以及数据元素之间的关系,可以看作是相互之间存在特定关系的数据元素的集合,因此,可时把数据结构看成是带结构的数据元素的集合。
数据结构包括以下几个方面:①数据元素之间的逻辑关系,即数据的逻辑结构,它是数据结构在用户面前呈现的形式。
数据的逻辑结构是从逻辑关系(主要指数据元素的相邻关系)上描述数据的,它与数据的存储无关,是独立于计算机的。
因此,数据的逻辑结构可以看作是从具体问题抽象出来的数学模型。
②数据元素及其关系在计算机存储器中的存储方式,即数据的存储结构,也称为数据的物理结构。
数据的存储结构是逻辑结构用计算机语言的实现或在计算机中的表示(也称为映像),也是指逻辑结构在计算机中的存储方式,它是依赖于计算机语言的。
一般情况下,只在高级语言(如C、C++、Java语言)的层次上讨论存储结构。
③施加在该数据上的操作,即数据的运算。
数据的运算是定义在数据的逻辑结构之上的,每种逻辑结构都有一组相应的运算。
李春葆《数据结构教程》(C++语言描述)课后习题(第5~8章)【圣才出品】
三、算法设计题 (1)设定二维整数数组 B[0..m-1,0..n-1]的数据在行、列方向上都按从小到大的顺序 排序,且整型变量 x 中的数据在 B 中存在。试设计一个算法,找出一对满足 B[i,j]=x 的 i、 j 值,要求比较次数不超过 m+n。 答: void FindX(int &a,int x) {
(4)一个稀疏矩阵经过压缩后,和直接采用二维数组存储相比会失去______特性。 A.顺序存储 B.随机存取 C.输入/输出 D.以上都不对 【答案】B 【解析】稀疏矩阵可以采用三元组顺序表或是十字链表压缩存储,无论采取哪种方式, 均会使稀疏矩阵不再具有随机存取功能,答案为 B 项。
(5)当 m 行 n 列的稀疏矩阵采用十字链表表示时,其中单链表的个数为______。
(3)简述广义表、数组和线性表之间的异同。 答:一维数组可以看做是一个线性表,类似的也可以采用链式存储和顺序存储结构,但 是在计算机中直接将其视为连续的存储单元集合,二维数组同理可以视为每一个元素都是相 同类型的线性表的线性表,以此类推,任何多维数组都可以看做是线性表,其中每一个数据 元素也是一个线性表,所以说多维数组是线性表的推广。 广义表也是线性表的推广,其一般表示业余线性表相同,只不过其每一个元素既可以是 一个线性表,也可以是一个单个数据元素(原子),而线性表中的每一个元素只能是单个的 数据,这也就使得广义表一般只能用链式结构来表示,二线性表可以用顺序结构和链式结构 表示。
答:下三角矩阵的示意图如下图所示:
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a00 a10a11 a20a31a32 aij a 1 ij
在 A[i,j]之前共有 i 行,每行元素个数递增,同时此行有 j 个元素在其之前,因此其前
李春葆《数据结构教程》(第4版)章节题库-第九章至第十二章(圣才出品)
第9章查找一、选择题1.若查找每个记录的概率均等,则在具有n个记录的连续顺序文件中采用顺序查找法查找一个记录,其平均查找长度ASL为()。
A.(n-1)/2B.n/2C.(n+1)/2D.n【答案】C【解析】最快查找一次成功,最慢查找n次成功。
平均查找次数为(1+2+3+…+n)/n,那么ASL=(n+1)/2。
2.在一个有N个元素的有序单链表中查找具有给定关键字的结点,平均情况下的时间复杂性为()。
A.O(1)B.O(N)C.O(N2)D.O(NlogN)【答案】B【解析】二分查找的时间复杂度为O(logn)。
在一个用N个元素的有序单链表中查找具有给定关键字的结点,因为查找是从头结点开始的,需要使用指针顺序往下查找,因此时间复杂度为0(N)。
3.对线性表进行折半查找时,要求线性表必须()。
A.以顺序方式存储B.以顺序方式存储,且数据元素有序C.以链接方式存储D.以链接方式存储,且数据元素有序【答案】B【解析】二分查找又称折半查找,优点是比较次数少,查找速度快,平均性能好;其缺点是要求待查表为有序表,且插入删除困难。
因此,折半查找方法适用于不经常变动而查找频繁的有序列表。
折半查找方法适用于对以顺序方式存储的有序表的查找,查找效率较高。
4.下列二叉排序树中查找效率最高的是()。
A.平衡二叉树B.二叉查找树C.没有左子树的二叉排序树D.没有右子树的二叉排序树【答案】A【解析】平衡二叉树的左子树和右子树的深度之差的绝对值不超过1。
这就保证了二叉树的深度是log2n级别的。
二叉查找树或者是一颗空数;或者是具有下列性质的二叉树:①若左子树不空,则左子树上所有结点的值均小于它的根结点的值;②若右子树不空,则右子树上所有结点的值均大于它的根结点的值;③左、右子树也分别为二叉排序树。
B、C、D 三项均不能保证左子树和右子树的深度之差的绝对值不超过1,甚至很大,因此查找效率低。
5.当在一个有序的顺序存储表上查找一个数据时,既可用折半查找,也可用顺序查找,但前者比后者的查找速度()。
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python入门教程电子书Python是一种简洁、易于学习的高级编程语言,它的应用领域广泛,包括数据分析、人工智能、Web开发等。
如果你对Python编程感兴趣,那么这本Python入门教程电子书将为你提供一条简单而又全面的学习之路。
第一章:Python简介Python是由Guido van Rossum于上个世纪90年代初开发的一种编程语言。
相比其他编程语言,Python具有以下几个特点:- 简洁易读:Python采用了清晰简洁的语法,使得代码易于阅读和理解。
- 跨平台性:Python可以在不同操作系统上运行,包括Windows、Linux、MacOS等。
- 强大的标准库:Python拥有丰富的标准库,提供了许多常用的功能模块,降低了开发的难度。
通过本教程,你将逐步了解Python的基本语法、流程控制、函数、数据结构等核心概念。
第二章:安装Python环境在开始学习Python之前,你需要安装Python解释器。
下面是Python的安装步骤:1. 在Python官方网站下载合适版本的安装包。
2. 运行安装包,按照提示进行安装。
3. 验证安装是否成功,打开命令行窗口,输入`python --version`命令查看Python版本。
安装完成后,你就可以在命令行窗口中使用Python解释器了。
第三章:Python基础语法Python的基础语法包括变量、数据类型、运算符等。
以下是一些常用的Python语法示例:```python# 变量name = 'Alice'age = 20# 数据类型number = 10string = 'Hello, world!'boolean = True# 运算符result = 10 + 5is_equal = 10 == 5```通过实例和练习,你可以逐渐掌握Python的基本语法和使用方法。
第四章:流程控制流程控制是编程中很重要的一部分,它用于根据不同的条件执行不同的代码块。
李春葆《数据结构教程》(第4版)名校考研真题-综合应用题(圣才出品)
二、综合应用题1.用单链表保存m个整数,节点的结构为(data,link),且|data|<n(n为正整数)。
现要求设计一个时间复杂度尽可能高效地算法,对于链表中绝对值相等的节点,仅保留第一次出现的节点而删除其余绝对值相等的节点。
[2015年联考真题]例如若给定的单链表head如下:删除节点后的head为:要求:(1)给出算法的基本思想。
(2)使用c或c++语言,给出单链表节点的数据类型定义。
(3)根据设计思想,采用c或c++语言描述算法,关键之处给出注释。
(4)说明所涉及算法的时间复杂度和空间复杂度。
答:(1)算法思想:定义一个大小为n的布尔数组flag,初始时所有的元素都赋值为false,用来标识遍历过程中是否出现元素绝对值为flag的节点。
然后遍历链表,遍历过程中,每一个当前结点data域的绝对值所对应的flag位:若为真,则删除该结点;若为假(false),则将flag位置为真(true)。
(2)节点的数据结构定义如下:(3)bool flag[n];//全局数组标志节点的绝对值是否出现过Node * deleteABSEnqualNode(Node * head){memset(flag, false, sizeof(flag));Node *pre =head;Node *p =head->next;while(p !=NULL ){if(flag[ abs(p->data)] ){ //如果此绝对值已经在节点值的绝对值中出现过则删除该节点pre->next =p->next;delete p;p =pre->next;} else {//否则,将flag中对应的位置置为true,并将指针指向下一个元素flag[ abs(p->data)] =true;p =p->next;}}return head;}(4)只遍历一次链表,所以时间复杂度为O(m)(m为单链表中元素的个数),申请大小为n的数组,所以空间复杂度为O(n)(n为节点绝对值的最大值)。
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python基础教程电子书Python是一种简单、易学、功能强大的编程语言,广泛应用于数据分析、人工智能、Web开发等领域。
本教程将帮助你入门Python编程,并逐步提升你的技能。
第一部分:基本概念和语法1. Python简介:介绍Python的历史、特点以及应用领域。
2. 安装Python:提供Python的安装方法和环境设置。
3. 第一个Python程序:教你如何编写、运行并调试你的第一个Python程序。
4. 变量和数据类型:介绍Python的基本数据类型和如何使用变量。
5. 运算符和表达式:讲解Python支持的运算符和表达式的使用方法。
6. 控制流语句:讨论Python的控制流语句,如条件语句、循环语句等。
第二部分:数据结构和函数7. 列表和元组:介绍Python中最常用的数据结构,包括列表和元组的定义和操作。
8. 字符串:讲解字符串的定义、操作和常用方法。
9. 字典:引入字典的概念,讨论如何使用字典进行数据存储和检索。
10. 集合:介绍集合的概念和常用方法。
11. 函数:详细介绍函数的定义和使用方法,以及如何调用和传递参数。
12. 函数库和模块:介绍Python内置的函数库和常用模块,如math、random等。
第三部分:文件操作和异常处理13. 文件操作:讲解如何读写文件,以及如何处理文件和目录。
14. 异常处理:介绍异常处理的概念和语法,以及如何捕获和处理异常。
15. 错误和调试:讲解常见的错误类型和调试技巧,以及如何排除错误。
第四部分:面向对象编程16. 面向对象编程基础:介绍面向对象编程的基本概念和三大特性。
17. 类和对象:讲解如何定义类和创建对象,并介绍面向对象的基本操作。
18. 继承和多态:引入继承和多态的概念,深入讨论如何实现和应用这两个特性。
19. 文件IO和异常处理:结合面向对象编程的思想,介绍如何进行文件IO和异常处理。
第五部分:数据分析和可视化20. 数据处理和分析:介绍数据处理的基本方法和工具,如Numpy和Pandas。
李春葆《数据结构教程》(第4版)笔记和课后习题详解(文 件)【圣才出品】
第12章文件12.1 复习笔记一、文件的基本概念1.文件概述(1)定义文件是性质相同的记录的集合。
(2)按关键字划分①单关键字文件若文件中的记录只有一个惟一标识记录的主关键字,则称之为单关键字文件;②多关键字文件若文件中的记录除了含有一个主关键字外,还含有若干个次关键字,则称之为多关键字文件。
(3)按是否定长划分①定长文件若文件中各记录含有的信息长度相同,则称这类记录为定长记录,由这种定长记录组成的文件称作定长文件;②不定长文件若文件中各记录含有的信息长度不等,则称作不定长文件。
2.文件的逻辑结构及操作(1)文件的逻辑结构文件中各记录之间存在着逻辑关系,当一个文件的各个记录按照某种次序排列起来时,各记录之间就自然地形成了一种线性关系。
在这种次序下,文件中每个记录最多只有一个直接后继记录和一个直接前驱记录,而文件的第一个记录只有直接后继没有直接前驱,文件的最后一个记录只有直接前驱而没有直接后继。
此时,文件可看成是一种线性结构。
(2)文件操作①检索文件检索就是在文件中查找满足给定条件的记录,它既可以按记录的逻辑号(即记录存入文件时的顺序编号)查找,也可以按关键字查找。
②维护文件维护主要是指对文件进行记录的插入、删除及修改等更新操作。
此外,为提高文件的效率,还要进行再组织操作、文件被破坏后的恢复操作以及文件中数据的安全保护等。
3.文件的存储结构(1)概念文件的存储结构是指文件在外存上的组织方式。
采用不同的组织方式就得到不同的存储结构。
(2)基本的组织方式①顺序组织;②索引组织;③哈希组织;④链组织。
文件组织的各种方式往往是这四种基本方式的结合。
二、顺序文件1.定义顺序文件是指按记录进入文件的先后顺序存放、其逻辑顺序跟物理顺序一致的文件。
若顺序文件中的记录按其主关键字有序,则称此顺序文件为顺序有序文件;否则称为顺序无序文件。
2.优点顺序文件的主要优点是连续存取的速度较快,即若文件中第i个记录刚被存取过,而下一个要存取的是第i+1个记录,则这种存取将会很快完成。
李春葆《数据结构教程》(C++语言描述)配套题库【课后习题】(绪论)
第1章绪论一、单项选择题(1)计算机所处理的数据一般具备某种内在联系,这是指______。
A.数据和数据之间存在某种关系B.元素和元素之间存在某种关系C.元素内部具有某种结构D.数据项和数据项之间存在某种关系【答案】B【解析】数据是计算机操作对象的总称,数据元素是计算机处理数据的基本单位,因此数据之间的内在联系指的应该是数据元素和数据元素之间的关系。
(2)在数据结构中,与所使用计算机无关的是数据的______结构。
A.逻辑B.存储C.逻辑和存储D.物理【答案】A【解析】数据的逻辑结构是从逻辑关系上描述数据的,它与数据的存储无关,是独立于计算机的。
而数据的存储结构是指数据元素及其关系在计算机存储器中的存储方式,也称为数据的物理结构,与计算机有关。
(3)数据结构在计算机中的表示称为数据的______。
A.存储结构B.抽象数据类型C.顺序结构D.逻辑结构【答案】A【解析】数据的存储结构是逻辑结构用计算机语言的实现或在计算机中的表示。
(4)在计算机中存储数据时,通常不仅要存储各数据元素的值,还要存储______。
A.数据的处理方法B.数据元素的类型C.数据元素之间的关系D.数据的存储方法【答案】C【解析】存储实现的基本目标是建立数据的机内表示,其包括两个部分,即数据元素的存储和数据元素之间关系的存储。
(5)在计算机的存储器中表示数据时,逻辑上相邻的两个元素对应的物理地址也是相邻的,这种存储结构称为______。
A.逻辑结构B.顺序存储结构C.链式存储结构D.以上都正确【答案】B【解析】顺序存储结构是把逻辑上相邻的结点存储在物理位置上相邻的存储单元中,结点之间的逻辑关系由存储单元的邻接关系来体现,由此得到的存储表示称为顺序存储结构。
所以答案B项正确;逻辑结构是独立于计算机的与存储结构相平行的概念,并不是存储结构的一种,A项错误;中链式存储结构不要求逻辑上相邻的结点在物理位置上也相邻,结点同的逻辑关系用附加的指针域来表示,C项错误。
李春葆《数据结构教程》(第4版)章节题库-文件(圣才出品)
第12章文件一、选择题1.哈希文件使用哈希函数将记录的关键字值计算转化为记录的存放地址,因为哈希函数是一对一的关系,则选择好的()方法是哈希文件的关键。
A.哈希函数B.除余法中的质数C.冲突处理D.哈希函数和冲突处理【答案】D【解析】哈希表是根据文件中关键字的特点设计一种哈希函数和处理冲突的方法将记录散列到存储设备上。
2.下述文件中适合于磁带存储的是()。
A.顺序文件B.索引文件C.哈希文件D.多关键字文件【答案】A【解析】磁带存储是一种顺序存储,顺序文件(sequential file)是记录按其在文件中的逻辑顺序依次进入存储介质而建立的,即顺序文件中物理记录的顺序和逻辑记录的顺序是一致的。
因此顺序文件适合磁带存储。
二、判断题1.倒排文件是对次关键字建立索引。
()【答案】√【解析】倒排文件是对每一个次关键字项建立次关键字索引(称为倒排表),将所有具有相同次关键字的记录的物理记录号都填入倒排表为此次关键字的表中。
2.倒排序文件的优点是维护简单。
()【答案】×【解析】倒排文件的优点是检索记录较快。
特别是对某些询问,不用读取记录,就可得到解答。
3.哈希表与哈希文件的唯一区别是哈希文件引入了“桶”的概念。
()【答案】×【解析】哈希文件是使用一个函数(算法)来完成一种将关键字映射到存储器地址的映射,根据用户给出的关键字,经函数计算得到目标地址,再进行目标的检索。
哈希表是根据关键码值而直接进行访问的数据结构。
4.文件系统采用索引结构是为了节省存储空间。
()【答案】×【解析】是为了缩短查找的时间,牺牲了一部分存储空间。
5.对处理大量数据的外存介质而言,索引顺序存取方法是一种方便的文件组织方法。
()【答案】×【解析】索引顺序存取方法插入操作比较麻烦,对于处理大量数据,会有大量的记录进入溢出区,而基本区中又浪费很多空间。
6.对磁带机而言,ISAM是一种方便的文件组织方法。
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树形结构存在着很多变种,如树、二叉树、
堆结构等,都有各自独特的有效应用。
树
1 2
二叉树
1
二叉搜索树 9 3 6 3
1 13
3
4
2
5 6 7 8 9 10
11 12 13 14
4
7 8
数据结构
5 9
6
8 5 7
10 11
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第1章 C++程序设计
13
图结构(网络结构)
元素之间为多对多非线性关系的非线性结构
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数据结构
第1章 C++程序设计
24
课程学习内容
1、预备知识 第1章: C++程序设计 第2章: 程序性能 2、数据结构 线性结构: 第3章:线性表 第4章:数组和矩阵 第5章:栈 第6章:队列 第7章:跳表和散列
山东大学计算机科学与技术学院 数据结构 第1章 C++程序设计 25
称为图结构(网络结构),每个元素均有多
个“直接上级”(直接前驱)或多个“直接
下级”(直接后继)。
图结构可看作是层次结构的一种扩展—允许
元素具有多个“直接上级”。
山东大学计算机科学与技术学院 数据结构 第1章 C++程序设计 14
图结构 图结构
1 2 1 19
网络结构
16 21 6 33 14 6 6 2 5 3
数据结构
第1章 C++程序设计
31
1.2.3 引用参数
template<class T> T Abc(T a, T b, T c) { return a+b+b*c+(a+b-c)/(a+b)+4; } T : Matrix(10*10)
}
一个抽象数据类型要包括哪些操作,这一点由设计者根据需 要确定,例如,对于集合,如果需要,也可以把判别两个集 合是否相等等作为集合上的操作
山东大学计算机科学与技术学院 数据结构 第1章 C++程序设计 17
数据的存储结构(数据的描述)
数据的存储结构是指数据如何在计算机存储
器中存放,是数据逻辑结构的物理存储映象,
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数据结构
第1章 C++程序设计
20
数据结构
在许多数据结构的书籍之中,数据结构包括 三个方面:
逻辑结构:表示数据元素之间的逻辑关系; 存储结构:数据结构在计算机存储器中的表示, 也称存储表示(数据描述); 运算(操作):作用于数据结构上的运算(查找、 插入、删除)。
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第1章 C++程序设计
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树形结构举例
合作机构人员
总裁
销售副总裁
市场副总裁
… …
财务副总裁
开发副总裁
…
…
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第1章 C++程序设计
11
树形结构举例
Joe家庭成员
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第1章 C++程序设计
12
树形结构种类
课程学习内容
非线性结构: 树形结构 第8章:二叉树和其他树 第9章:优先队列 第10章:竞赛树 第11章:搜索树 图形结构 第12章:图 3、算法设计方法 第13章: 贪婪算法 第14章: 分而治之算法 第15章: 动态规划
山东大学计算机科学与技术学院 数据结构 第1章 C++程序设计 26
殷人昆 编著; 清华大学出版社 清华大学出版社 高等教育出版社 高等教育出版社
数据结构习题解析(用面向对象方法与C++描述)
殷人昆,徐孝凯编著;
数据结构与算法
张铭 王腾蛟 赵海燕;
数据结构与算法-学习指导与习题解析
张铭 赵海燕 王腾蛟;
C++程序设计语言(特别版)
(美)Bjarne Stroustrup (著);裘宗燕(译);机械工业出 版社
数据结构
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1
教材
数据结构、算法与应用—C++语言描述 (美)Sartaj Sahni著; 汪诗林 孙晓东等译, 机械工业出版社
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第1章 C++程序设计
2
教材、参考书
数据结构(用面向对象方法与C++描述)(第2版)
……
栾汝书
……
S02
……
ai+1
…
……
an
运算(操作):建立、插入、删除、查找等
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an ^
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第1章 C++程序设计
算法
对特定问题求解过程的描述,是指令的有限
序列,也即,为解决某一特定问题而采取的
具体有限的操作步骤。
程序是算法的一种实现,计算机按照程序逐
步执行算法,实现对问题的求解。
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第1章 C++程序设计
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1.2.2 模板函数
程序1-3
template<class T> T Abc(T a, T b, T c) { return a+b+b*c+(a+b-c)/(a+b)+4; }
将参数的数据类型作为一个变量,它的值由编 译器来确定。
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数据结构
第1章 C++程序设计
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抽象数据类型
Data Object(数据对象)
一组性质相同的值(或实例)的集合。 某一数据对象, 以及定义于这个数据对象上的一 组操作的总称. 实例及相关操作的说明
数据结构:
抽象数据类型(Abstract Data Type:ADT)
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什么是数据结构?
数据类型和数据结构 数据类型: 一组性质相同的值(或实例)的集合, 以及定义于 这个值(或实例)集合上的一组操作的总称. 例:char、bool、int、float、double、void 数据值(或实例): Atomic(原子的):不可再分解。如‘A’、3、2、 5等。 composite(复合):可以再分解,其成分称为 element(元素)。如set:{32.99,-1.03,0,23}、 ‘good’等,即数据值(实例)进一步分解为数据 元素,它们之间有一个关系。
据元素之间的逻辑关系称为数据的逻辑结构。
山东大学计算机科学与技术学院 数据结构 第1章 C++程序设计 6
数据结构分类
线性结构
树形结构 非线性结构 图结构 (网络结构)
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第1章 C++程序设计
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线性结构
例:“计算机专业课程安排系统”中的课程 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 ……
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第1章 C++程序设计
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例:书目检索自动化问题
登录号 001 002 003 书名 高等数学 理论力学 高等数学 作者 樊应川 罗远祥 华罗庚 分类号 S01 L01 S01
a1 a2 存储 〓〓》 …… ai ai+1 a3
a1
a2
…
ai
004
……
线性代数
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算法特性
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(每条 指令的执行次数必须是有限的) 有效性(能行性) 每一条运算应足够基本 (每条指令的执行时间都是有限的)
数据结构上操作的实现依赖于数据的存储结构。 良好的存储结构可以有效地促进操作的高效实现。
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数据结构
研究数据结构
数据对象:值(或实例)的集合,组成实例的数 据元素及它们之间的关系
数据对象(实际上是实例)的描述 与数据对象相关函数的具体实现 数据对象的良好描述可以有效地促进函数的高 效实现。
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课程研究?
著名的计算机科学家,图灵奖得主Niklaus Wirth提出: 算法+数据结构=程序 在程序开发过程中通常需要做到: 高效地描述数据; 设计一个好的算法,该算法最终可用程序来实现。 高效地描述数据⇒数据结构 设计一个好的算法⇒算法设计方法 有关数据结构与算法的研究是计算机科学与工程的 基础性研究之一. 《数据结构》是计算机科学的重要基础课程。