数据结构(c语言版)复习知识点

第一章绪论1.1数据、数据元素、数据项、数据结构等基本概念1.数据（data）：客观事物的符号表示，在计算机科学中指所有能输入计算机中并被计算机处理的符号总称。

整数、浮点数、字符串、声音、图像。

2.数据元素（dataelement）：数据的基本单位，在计算机程序中通常作为一个整体进行考虑和处理。

3.一个数据元素可能由若干个数据项（dataitem）组成。

数据元素是一个数据整体中相对独立的单位。

但它还可以分割成若干个具有不同属性的项（字段）。

故不是组成数据的最小单位。

数据项是构成数据的最小单位。

4.数据对象（dataobject）：性质相同的数据元素的集合，是数据的一个子集。

5.数据结构（datastructure）：数据元素以及数据元素之间存在的关系。

6.数据结构主要描述：数据元素之间的逻辑关系、数据在计算机系统中的存储方式和数据的运算，即数据的逻辑结构、存储结构和数据的操作集合1.2数据结构的逻辑结构、存储结构的含义及其相互关系1.数据的逻辑结构：用形式化方式描述数据元素间的关系。

数据的逻辑结构独立于计算机，是数据本身所固有的。

用于算法的设计。

两大类逻辑结构：线性结构（线性表、栈、队列、数组和串），非线性结构（树和图）。

2.数据的物理结构（也称存储结构）：数据在计算机中的具体表示。

包括数据元素的表示和关系的表示。

存储结构是逻辑结构在计算机存贮器中的映像，必须依赖于计算机。

用于算法的实现。

数据的存储方式可分为如下两类：顺序存储、链接存储。

1.3算法1.算法的定义：算法是对特定问题求解步骤的一种描述，是指令的有限序列。

2.算法的特性：有穷性——算法必须在执行有穷步之后结束，而且每一步都可在有穷时间内完成确定性——每条指令无二义性。

并且，相同的输入只能得到相同的输出；可行性——算法中描述的每一操作，都可以通过已实现的基本运算来实现。

输入——算法有零至多个输入。

输出——算法有一个至多个输出3.算法效率的度量：时间复杂度和空间复杂度及计算。

第二章线性表2.1线性表的逻辑结构特征存在唯一的一个被称作第一个的数据元素；存在唯一的一个被称作最后一个的数据元素；除第一个元素之外，集合中的每个数据元素均只有一个前驱；除最后一个元素之外，集合中的每个数据元素均只有一个后继。

2.2线性表的顺序存储结构1.用一组连续的存储单元依次存储线性表的数据元素。

在线性表的顺序存储表示中，只要确定了线性表的起始位置，线性表中任一数据元素都可随机存取。

线性表的顺序存储结构是一种随机存取的存储结构。

LOC(ai+1)=LOC(ai)+1LOC(ai+1)=LOC(a1)+i*1LOC(ai)表示元素ai的存储位置；LOC(a1)表示第一个数据元素的存储位置，通常称为线性表的起始位置或基地址每个数据元素占用1个存储单元。

2.线性顺序表上的插入是指在第i(1≤i≤n+1)个位置插入一个新的数据元素，需将第i至第n共(n-i+1)个元素后移注意：➢顺序表中数据区域有listSize个存储单元，所以在向顺序表中做插入时先检查表空间是否满了，在表满的情况下不能再做插入，否则产生溢出错误。

➢要检验插入位置的有效性，这里i的有效范围是：1<=i<=n+1，其中n为原表长。

➢注意数据的移动方向算法时间复杂度移动元素个数：n-i+1平均移动元素个数：n/2T（n）=O（n）；3.线性顺序表上的删除是指第i(1≤i≤n)个数据元素删除掉，需将第i+1至第n共（n-i)个元素前移注意：➢删除第i个元素，i的取值为1<=i<=n,否则第i个元素不存在，因此，要检查删除位置的有效性。

➢当表空时不能做删除。

➢删除ai之后，该数据已不存在，如果需要，先取出ai，再做删除。

算法时间复杂度：移动元素个数：n-i平均移动元素个数：（n-1）/2T（n）=O（n）；4.线性表的顺序存储。

优点：逻辑相邻，物理相邻可以实现数据元素的随机存取；缺点：在作插入或是删除操作时，需要移动大量数据元素2.3线性表的链式存储结构1.线性表链式存储结构的特点：用一组任意的存储单元存储线性表的数据元素。

在线性表的链式存储中，在进行插入或是删除操作时，不需要进行数据元素的移动，但不能实现数据元素的随机存取。

2.线性链表的表示：数据元素、数据元素之间的关系；数据域存储数据元素，指针域存储数据元素之间的关系：直接后继的存储位置，线性链表：每个节点只包含一个指针域3.假定指针p指向线性链表中的第i个数据元素，则p->next为指向线性链表中第i+1个数据元素的指针。

即p->data为ai，p->next->data为ai+1。

(*p)表示p所指向的结点(*p).data p->data表示p指向结点的数据域(*p).next p->next表示p指向结点的指针域4.在单链表中查找第i个元素StatusgetElem_L(LinkListL,inti,ElemType&e){ //获取线性链表中的第i个数据元素p=L->next;j=1;while(p&&j<i){p=p->next;++j;}if(!p‖j>i)returnERROR;returnp->data;}//GetElem_L5.在单链表中插入数据元素S->next=P->next；P->next=S;StatuslistInsert_L(LinkList&L,inti,ElemTypee){p=L;j=0;while(p&&j<i-1){p=p->next;++j；}if(!p‖j>i-1)returnERROR;s=(LinkList)malloc(sizeof(LNode));s->data=e;s->next=p->next;p->next=s;return OK;}6.在单链表中删除数据元素P-＞next=P-＞next-＞next; 或q=p->next;p->next=q->next;free(q);StatuslistDelete_L(LinkList&L,inti){p=L;j=0;while(p->next&&j<i-1){p=p->next;++j;}if(!(p->next) ‖ j>i-1)return ERROR;//删除位置不合理q=p->next;p->next=q->next;free(q);//删除并释放结点return OK;}//ListDelete_L7.循环链表：表中最后一个结点的指针域指向头结点，整个链表形成一个环。

循环链表的操作和单链表基本一致，差别仅在于，判别链表中最后一个结点的条件不再是"后继是否为空"，而是"后继是否为头结点"。

(1)单链表p或p->next==NULL(2)循环链表p->next==L8.双向链表有两个指针域，一个指向直接前驱，一个指向直接后继。

1）向双向链表中插入一个结点：s-＞prior=p-＞prior；p-＞prior-＞next=s；s-＞next=p；p-＞prior=s；2）向双向链表中插入一个结点：：s-＞prior=p；s-＞next=p->next；p->next-＞prior=s；p-＞next=s；3）从双向链表中删除一个结点①p-＞prior-＞next=p-＞next；②p-＞next-＞prior=p-＞prior；第三章栈和队列3.1栈和队列的逻辑结构特征1.栈（stack）和队列（queue）是两种重要的线性结构，特殊性在于其基本操作是线性表操作的子集，是操作受限的线性表（操作限定在两个端点进行），为具有限定性的数据结构。

栈按“后进先出”的规则进行操作，队列按“先进先出”的规则进行操作。

2.栈是限定在表尾进行插入和删除操作的线性表。

允许插入,删除的一端称为栈顶(top),另一端称为栈底(bottom)。

3.栈的基本运算主要有两个：Push(S,e)，进栈，插入（压入）元素e为新的栈顶元素，Pop(S)，出栈，删除（弹出）S的栈顶元素。

如：若元素入栈的顺序为1234，为了得到1342出栈顺序，操作序列为：Push(S,1)，Pop(S)，Push(S,2)，Push(S,3)，Pop(S)，Push(S,4)，Pop(S)，Pop(S)。

3.2栈的顺序存储结构1.顺序栈：利用一组地址连续的存储单元一次存放从栈底到栈顶的数据元素，用指针top指示栈顶元素在顺序栈中的位置。

top指向栈顶元素的下一个位置top指向栈顶元素初始化：S.top=S.base S.top=S.base-1判栈空：S.base==S.top S.base==S.top-1入栈：*s->top++=e（先压后加）*++s->top=e（先加后压）栈满：S.top-S.base>=S.stacksize S.top-S.base>=S.stacksize-1出栈：e=*--S.top（先减后弹）e=*S.top--（先弹后减）入栈时,首先判栈是否满了，栈满的条件为：S.top-S.base>=S.stacksize，栈满时，不能入栈;否则出现空间溢出，引起错误，这种现象称为上溢。

出栈和读栈顶元素操作，先判栈是否为空，为空时不能操作，否则产生错误。

通常栈空时常作为一种控制转移的条件。

2.用数组的索引值表示栈底和栈顶top指向栈顶元素的下一个位置top指向栈顶元素初始化：top=0 top=-1判栈空：top==0 top==-1入栈：v[top++]=x（先压后加）v[++top]=x（先加后压）栈满：top-base>=stacksize; top-base>=stacksize-1;出栈：y=v[--top])（先减后弹）y=v[top--])（先弹后减）3.top[0]表示第一个栈的栈顶;top[1]表示第二个栈的栈顶栈空:top[0]=-1;top[1]=n入栈:a[++top[0]]=e;a[--top[1]]=e栈满:top[0]+1=top[1]出栈:e=a[top[0]--];e=a[top[1]++]4.关于顺序栈的说明:入栈时，首先判栈是否满了，栈满时，不能入栈;否则出现空间溢出，引起错误，这种现象称为上溢。

出栈和读栈顶元素操作，先判栈是否为空，为空时不能操作，否则产生错误。

通常栈空时常作为一种控制转移的条件。