《python培训课件》数据结构
数据结构:Python语言描述教学课件(共8章)第5章 树形结构
设B为树中分支数,则
=+
所以
= + −
再由二叉树的性质
= +
代入上式有
= + − − = ( − )
2.2 二叉树的性质
【例5.2】已知一棵度为m的树中有n1个度为1的结点、n2个
度为2的结点、…、nm个度为m的结点,问该树中共有多少
11
if p.rchild is not None:
12
s.push(p.rchild)
13
p = p.lchild
2.4 二叉树的遍历
3)二叉树遍历操作实现的非递归算法
B. 中序遍历
中序遍历从二叉树的根结点出发,沿着该结点的左子树向下搜索,每遇
为m,有n=m+1。
• 证明: 设二叉树中度为1的结点个数为k,二叉树的结点总数为s,有s=k+n+m。
又因为除根结点外每个结点都有一个进入它的分支,所以s-1=k+2*m。整理后得
到n=m+1,得证。
2.2 二叉树的性质
• 性质4: 具有n个结点的完全二叉树,其深度为
+ 或者 ( + ) 。
第5章 树形结构
主要内容
1. 树
2. 二叉树
3. 哈夫曼树及哈夫曼编码
4. 树和森林
1. 树
1.1 树的基本概念
1.2 树的术语
1.1 树的基本概念
• 树是数据元素之间具有层次关系的非线性结构,是由n个结
点构成的有限集合,结点数为0的树叫空树。树必有且仅有一个被称为根的结点。
• (1) 将二叉树的根结点入栈。
• (2) 若栈非空,将结点从栈中弹出并访问。
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可以将代码组织成模块,以便更好地管理和重用代码。模块 还可以包含函数和类等。
03
python数据结构
列表
01
列表是Python中常见的数据结构之一,它是一个有序的元素集合,可以随时添 加、删除和修改其中的元素。
02
列表中的元素类型可以相同也可以不同,例如可以包含整数、浮点数、字符串 、布尔值等。
Python可以在多种操作系统中运行,包括 Windows、Linux和Mac OS等。
02
python基本语法
变量和数据类型
变量
在Python中,变量是用于存储数据的标识符。变量可以随时 更改为不同的值。
数据类型
Python支持多种数据类型,包括整数、浮点数、字符串、布 尔值、列表、元组、集合和字典等。
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xx年xx月xx日
contents
目录
• python概述 • python基本语法 • python数据结构 • python内置函数和模块 • python文件操作和异常处理 • python面向对象编程
ห้องสมุดไป่ตู้
01
python概述
python是什么
1
Python是一种解释型、面向对象、动态数据类 型的高级编程语言。
字符串还支持编码格式,例如UTF-8等,可以用来处 理非ASCII字符集。
04
python内置函数和模块
内置函数
dir()
返回一个对象的所有属性和方法
type()
返回一个对象的类型
assert
测试一个表达式是否为真,如果为假则抛 出 AssertionError
len()
返回一个对象的长度或项目数
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Python的语法
02
Python采用缩进来表示代码块,无需使用大括号。语句以冒号
结尾,语句块中的语句按顺序执行。
Python的数据类型
03
Py表、元组、字典和集合等复合数据类型。
Python的控制流和函数
1 2 3
总结词
Python的控制流和函数
Python由荷兰人Guido van Rossum于1989年发明,设计初衷是 为了创造一种易于阅读、简洁明了的编程语言。
Python的特点
Python是一种解释型、面向对象、动态类型语言,具有简单易学 、代码可读性强、丰富的标准库和强大的第三方库等特点。
Python的语法和数据类型
总结词
01
Python的语法和数据类型
02
Python与Java的交互
通过Jython或GraalVM,Python可以调用Java类和方法 ,实现与Java的互操作。
03
Python与JavaScript的交互
通过PyV8或Pyppeteer等库,Python可以调用JavaScript 代码和操作浏览器环境。
Python的扩展库和框架
自然语言处理
Python在自然语言处理领域也有广泛应用,如文本分类 、情感分析、信息抽取等任务,可以使用NLTK、Spacy等 库进行实现。
06
Python总结
Python的学习方法和建议
实践为主
通过实际项目和练习来学习Python,避免 只看书或听课。
持续学习
Python语言和技术不断发展,保持学习的 持续性,跟进最新动态。
Python面向对象编程
Python是一种面向对象的编程语言,通过类和对象的概念来 组织代码。
《python培训课件》数据结构
了解数据结构的概念,包括数据类型、线性结构、链表、栈、队列、树结构、 二叉树、堆、图结构等基础内容。
数据类型
学习Python中的各种数据类型,包括数字、字符串、列表、元组、字典、集 合等,以及它们在数据结构中的应用和特点。Fra bibliotek线性结构
1 线性表
学习线性表的定义、特点和操作,包括顺序表和链表。
2 栈与队列
了解栈和队列的概念、实现和应用,以及它们在算法中的重要性。
树结构
1
二叉树
掌握二叉树的定义、创建、遍历和常见操作,并了解二叉搜索树的特点和应用。
2
堆
学习堆的定义、实现和应用,包括最大堆和最小堆。
3
图结构
了解图的基本概念、表示方法和图算法,包括深度优先搜索和广度优先搜索。
排序算法
冒泡排序
其他常用算法
1 计数排序
通过确定每个元素的位置和数量,实 现线性时间复杂度的排序算法。
2 桶排序
将数据分到有限数量的桶中,再对每 个桶进行排序,最后合并桶中的数据。
3 基数排序
按照低位到高位的顺序,对数字进行排序,每一位都使用稳定的排序算法。
动态规划与贪心算法
动态规划
通过将问题划分为子问题,并保存子问题的解,来求 解复杂的问题。
贪心算法
每一步都选择当前最优解,从而逐步得到全局最优解, 不一定是最优解,但常常可以作为近似解。
数据结构实践与应用案例分析
应用所学的数据结构和算法解决实际问题,如建立图形界面、编写算法和进行大规模数据处理等。
通过比较相邻元素的大 小,依次交换元素位置, 将最大或最小的元素冒 泡到最后。
选择排序
从未排序的元素中找到 最小值,放到已排序的 末尾,然后继续从未排 序的元素中选择最小值。
Python培训PPT课件(模板)
类是对象的模板,用于定义对象的属性和方法; 对象是类的实例,具有类定义的属性和方法。
3
继承和多态
继承是子类继承父类的属性和方法;多态是指子 类可以重写父类的方法,实现不同的功能。
Python异常处理
异常的概念
异常是程序运行过程中出现的错误或异常情况,需要进行处理。
try-except语句
Web开发概述
Python在Web开发中的优势,常用的Python Web框架 。
Django框架
Django框架的安装与配置,模型、视图和模板的创建与 使用。
Flask框架
Flask框架的安装与配置,路由、模板和数据库的使用。
Web开发实战
以实际案例为例,演示如何使用Python进行Web开发, 包括数据库设计、前后端交互、用户认证和权限管理等。
强大的社区支持
Python拥有庞大的开发者社区,提供了丰 富的第三方库和框架
Python的应用领域
Web开发
Python有众多优秀的Web框架,如 Django和Flask,可用于构建网站和 Web应用
01
02
数据科学
Python在数据分析和机器学习领域有 广泛的应用,如NumPy、Pandas和 Scikit-learn等库
Python在数据分析中的地位,常用 的Python数据分析工具和库。
B
C
D
数据分析实战
以实际案例为例,演示如何使用Python 进行数据分析,包括数据预处理、特征工 程、模型训练和评估等。
数据可视化
使用Matplotlib、Seaborn等库进行数据 可视化,如折线图、柱状图、散点图等。
使用Python进行Web开发
《python培训》数据结构PPT课件
掌握数据结构,是进行高级编程和算法分析的基础。了解数据结构能够帮助 你更高效地解决问题,并编写出更优秀的代码。
什么是数据结构?
抽象数据结构
数据对象以及在该对象上定义的操作。
内部数据表示
数据和下标之间的关系的物理表示。
数据操作
对数据对象定义的操作的实现。
数据类型
查找节点
顺序查找,时间复杂度为O(n)。
常见数据结构:栈与队列
栈
一种操作受限的线性结构,特点是后进先出。
队列
一种操作受限的线性结构,特点是先进先出。
栈操作(进出栈)
进栈
接受一个元素,放到栈顶。
出栈
把栈顶元素移除,并返回它。
队列操作(进出队列)
进队列
把元素加入队列尾部。
出队列
从队列头部删除元素,并返回该元素。
一种数据对象及其相关操作。
数据结构分类
线性结构
数组 链表 栈 队列
非线性结构
树 图
算法与数据结构
1
算法
一组执行特定任务的有序操作。
2
数据结构
组织数据的不法时间复杂度来衡量算法的效率。
常见数据结构:数组
1 定义
一种线性结构,内存上连续存储。
3 优点
随机存储,寻址速度快。
常见数据结构:树
二叉树
每个节点最多有两个子节点。
二叉搜索树
二叉树的一种,按照左小右大 的规则建树。
平衡二叉树
一种特殊的二叉搜索树,任意 节点的左右子树高度差不超过1。
树的遍历
DFS
深度优先搜索,分为前序遍历、中序遍历、后序遍 历。
BFS
广度优先搜索,按层次访问。
数据结构(Python版)PPT
一个数据元素可由若干个数据项组成。 数据项是数据的不可分割的最小单位。 数据对象(Data Object):是性质相同的数据 元素的集合。是数据的一个子集。 数据结构(Data Structure):是相互之间存在 一种或多种特定关系的数据元素的集合。
数据在计算机中的表示称为数据的物理 结构,又称为存储结构。
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。
是计算机操作的对象的总称。 是计算机处理的信息的某种特定的符号表示形式。
数据元素:
是数据(集合)中的一个“个体”
是数据结构中讨论的基本单位
数据结构主要指逻辑结构和物理结构 数据之间的相互关系称为逻辑结构。通常分
为四类基本结构: 一、集合 结构中的数据元素除了同属于一种 类型外,别无其它关系。 二、线性结构 结构中的数据元素之间存在一 对一的关系。 三、树型结构 结构中的数据元素之间存在 一对多的关系。 四、图状结构或网状结构 结构中的数据元素 之间存在多对多的关系。
位置上进行。栈顶指针就是链表的头指针。 top
∧
3.3 队列 3.3.1 队列的定义
队列(Queue)也是一种运算受限的线性表。它只允许在表的
一端进行插入,而在另一端进行删除。允许删除的一端称为 队头(front),允许插入的一端称为队尾(rear)。
(1)有穷性 一个算法必须总是在执行有穷步之后结束,且每 一步都在有穷时间内完成。 (2)确定性 算法中每一条指令必须有确切的含义。不存在二义 性。 (3)可行性 一个算法是可行的。即算法描述的操作都是可以通 过已经实现的基本运算执行有限次来实现的。 (4)输入 一个算法有零个或多个输入,这些输入取自于某个特 定的对象集合。 (5)输出 一个算法有一个或多个输出,这些输出是同输入有着 某些特定关系的量。
Python的数据结构.ppt
Python程序设计语言
8
Tuple元组
Tuple(元组)和List(列表)很相似,但元组是 不可变的。不能对元组中的元素进行添加, 修改和删除操作。
如果需修改元组内容只有重建元组。元组用 小括号来表示。如tuple=(1,2,3)。
Python程序设计语言
2
数值型1/2
整型
32位有符号数,范围是-2147483648至
2147483647
sys.maxint表示最大整数
>>> import sys >>> print sys.maxint
-maxint-1是最小整数
2147483647
用0x****表示16进制,用0***表示8进制
可对元组进行索引、分片、连接和重复。也 可用len()求元组长度。
索引:tuple[1] 分片:tuple[1:2]或tuple[:3] 连接:tuple+tuple 重复:tuple*2
Python程序设计语言
9
tuple对象的操作
方法 count(x)
Index(x)
描述
返回对象x在列表中出现的次数。
用range()函数可自动生成列表
可通过列表综合来创建列表,该功能是在 python2.0版本中新增加的。对列表中的每个项进 行运算并把x for x in range(1,10)] if条件控制输出,如:[x*x for x in range(1,10) if
表的列表。 list = [ (1,2,3,4), (“a”,“b”,“c”) ],这是元组
列表
PYTHON语言基础——基本数据结构课件浙教版高中信息技术必修
(2)创建字符串、列表
创建名为a的字符串 a=’1234,我’ len(a)的值是6 创建名为a、b、c的列表
a=[] # 创建空列表 b=[20, 177.6,"张三",[1,2,3] ] c=list(range(10))
range()函数可以产生序列,元素默认 是从0起始的自然数,如:range(10) 产生的序列就是0,1,2,3,4,5,6, 7,8,9
分隔,在花括号“{ }”中。 键:通常用字符串或数值来表示。且每个键唯一,即 只能对应一个值。 值:可以是任意类型的数据。值可以重复。
2、字典
(2)创建字典:{键1:值1,键2:值2,… 键n:值n} 创建名为a_dict、b_dict、c_dict的字典
(3)元素的访问:字典是无序的,因此不支持索引、切片等操作。 字典名[键]获取对应的值,此外,字典还提供了获取所
(3)字符串、列表中元素的访问
➢ 访问单个元素(结果类型不变):
d
索引操作:字符串或列表名[索引]
info = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e']
print(info[-2])
print()输出函数如果输出的是字
符串类型,则字符串两边的引号会
被消掉。
info = [''BH60018'', '苹果', 50] print(info[-3][1])
第三章 算法的程序实现
3.3 Python语言基础——基本数据结构
学习目标
1.掌握Python基本数据结构,会使用Python语言描述生 活中接触到的数据。
数据结构-Python语言描述课件第4章
在串的链式存储结构中,单字符链表的插入、删除操作较为简单,但存储效率低。块链表虽然存 储效率较高但插入、删除操作需要移动字符,较为复杂。此外,与顺序串相比,链串需要从头部 开始遍历才能访问某个位置的元素。 所以用户在应用中需要根据实际情况选择合适的存储结构。
4.2
串的模式匹配
——4.2 串的模式匹配——
4.3
数组的概念、特性和遍历
——4.3.1 数组的基本概念——
数组是n个具有相同数据类型的数据元素构成的集合,数组元素按某种次序存储在 地址连续的存储单元中,是顺序存储的随机存储结构。
数组元素在数组中的位置称为数组元素的下标,用户通过下标可以访问相应的数组
元素。数组下标的个数是数组的维数,具有一个下标的数组叫一维数组,具有两个
因为二维数组可以看成数组元素是一维数组的数组,所以二维数组也可看成线性表,即 A=(a0,a1,…,an-1),其中每个数据元素ai是一个列向量的线性表,即ai=(a0i,a1i,…,am-1i);或者 表述为A=(a0,a1,…,am-1),其中每个数据元素ai是一个行向量的线性表,即ai=(a0i,a1i,…,an1i)。其中,每个元素同时属于两个线性表,第i行的线性表和第j列的线性表,具体可以分析如下:
(1) 计算模式串的next[]函数值。
(2) i为主串的比较字符位序号, j为模式串的比较字符位序号。 当字符相等时,i、j分别加1后 继续比较; 否则i的值不变, j=next[ j],继续比较。
(3) 重复步骤(2),直到j等于模 式串的长度时匹配成功,否则 匹配失败。
——4.2.2 KMP 算法——
(1) 判断参数i是否满足0≤i≤n,若不 满足,则抛出异常。
(2) 重新分配存储空间为n+m,m为 插入的字符串str的长度。
Python程序设计第三章常用数据结构.ppt
Python程序设计第三章常用数据结构.ppt 幻灯片 1:Python 程序设计第三章常用数据结构主讲人姓名幻灯片 2:目录列表(List)元组(Tuple)字典(Dictionary)集合(Set)幻灯片 3:列表(List)列表是 Python 中最基本的数据结构之一。
列表中的元素可以是不同的数据类型,如整数、字符串、甚至其他列表。
列表使用方括号``来定义,元素之间用逗号分隔。
示例代码:```pythonmy_list = 1, 'hello', 2, 3```幻灯片 4:列表的操作访问列表元素:通过索引值来访问,索引从 0 开始。
切片操作:可以获取列表的一部分。
列表的修改:可以添加、删除、修改元素。
示例代码:```pythonmy_list = 1, 2, 3, 4, 5print(my_list0) 输出 1print(my_list1:3) 输出 2, 3my_listappend(6) 在末尾添加 6my_listpop(2) 删除索引为 2 的元素my_list0 = 0 修改索引为 0 的元素为 0```幻灯片 5:元组(Tuple)元组与列表相似,但元组中的元素不能修改。
元组使用小括号`()`来定义,元素之间用逗号分隔。
示例代码:```pythonmy_tuple =(1, 'hello',(2, 3))```幻灯片 6:元组的操作访问元组元素:与列表相同,通过索引值访问。
元组的切片操作:也与列表类似。
示例代码:```pythonmy_tuple =(1, 2, 3, 4, 5)print(my_tuple0) 输出 1print(my_tuple1:3) 输出(2, 3)```幻灯片 7:字典(Dictionary)字典是一种无序的键值对数据结构。
键必须是唯一的,且不可变的数据类型(如字符串、整数、元组等),值可以是任意数据类型。
字典使用花括号`{}`来定义,键值对之间用冒号`:`分隔,键值对之间用逗号分隔。
Python语言数据结构PPT教案
3
序列
序列是Python中最基本的数据结构,其中最 常见的就是元组、列表和字符串。元组是 一种序列,就像列表一样。元组和列表之 间的主要区别是元组不能像列表那样改变 元素的值,可以简单地理解为“只读列 表”。元组使用小括号()将数据包含起来, 而列表使用方括号[]。
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第23页/共69页
24
列表的remove方法
列表中的remove方法可以用来移除列表中的某个元素的第一个匹配项,与index方法一样,如 果没有找到相应的元素,Python则会产生报错,例如: >>> char = ['a','b','c','a'] >>> char.remove('a') >>> char ['b', 'c', 'a'] >>> char.remove('d') Traceback (most recent call last): File "<pyshell#24>", line 1, in <module> char.remove('d') ValueError: list.remove(x): x not in list
第28页/共69页
29
字符串赋值
字符串是 Python 中最常用的数据类型。我 们可以使用单引号(')或者双引号(")来表 示字符串。
创建字符串很简单,只要为变量赋值即可。 如:
>>> var1 = 'Hello World!' >>> var2 = "python"
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• 去重
集合
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• 创建一个以数字1-5的列表list_1 • 创建一个以数字 n的平方的列表list_2
(1<=n<=5) • 将list_2中能整除2的去掉
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9
字典
• 存储键值对 key-value • Color = {‘red’:1,’blue’:2,’green’:3} • Key : red blue green • 字典的访问 • Color[‘red’] • 字典是可变的
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6
• Len •+* • 索引 切片
• 改变列表 • 列表函数 dir(list)
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List的函数
• Append • Clear • Copy • Count • Extend • Index • Insert • Pop • Remove • Reverse • Sort
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4
列表
• 列表跟元组相同,有一个重要差别是 列表 是可变的 也就是说 在不复制的情况下 可以 对列表进行添加,删除,或者修改
• 元素是可以包含任何类型的值,数字,字 符串,列表,空列表是 [],单元素列表是[x] (并非必须以逗号结尾)
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• 既然跟元组差不多 ,那么咱们现在来一遍 回忆元组的性质 一遍学列表
序列
• 序列是一组按顺序排列的值 python中内置的序列类 型:字符串,元组,列表
• 序列特征: 第一个正索引为 0 第一个负索引是 -1 可以利用切片 可利用 + 和 * 进行拼接 (进行拼接需要序列类型相同) 可以利用len计算长度 可利用 x in s 来检查序列s中是不是包含元素x
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2
元组是不可变的
• 元组不可变 • Tuple1=(1,’cat’,(1,2)) • 字符串,整数,浮点数都是不可变的,如
果要修改元素,必须创建一个体现更改的 新元组
如果想去掉元素’cat’怎么办
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3
元组操作
• +* • In • Len • Count • Index • Pets = (‘dog’,’cat’,’bird’,’dog’) • Pets2 = pets + pets • Pets2 = pets*2 • ‘bird’ in pets • ‘cow’ in pets • Len(pets) • Pets.count(‘dog’) • Pets.index(‘dog’ • Pets.index(‘cow’)
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• 字典的键key必须是独一无二的,键key是不 可变的
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常用操作
• 对字典的访问,修改,添加 • Key in d 来检查某个键是否包含在字典中
返回True False • 访问字典 d.get(key) d[key] 看区别 • Items keys values get pop fromkeys
1
元组
• 元组是一种不可变序列,包含零个或更多个值,可以包 含任何python的值,甚至可以包含其他元素
• 元组是用圆括号括起来的,元素与元素之间用逗号分隔 开。
• 空元组是 () 单元素元组是 (x,) • Tuple1 = (1,’-6’,(1,2)) • Len(Tuple1) • Tuple1[-1] • Tuple1[-1][0] • 注意:在单元素元组中,末尾的逗号必不可少 • Type((1)) type((1,)) 区别