数据结构(C描述)电子教案第1章
数据结构(C语言)第1章 绪论
华罗庚：“学数学不做习题等于入宝山而空返”
作实验
计算机学科是一门科学性与工程性并重的学科， 表现为理论和实践紧密结合的特征。
关于教材
主教材
严蔚敏.数据结构.清华大学出版社.2007
辅导及实验教材
王红梅.数据结构学习辅导与实验指导.清华大学出版社
参考教材
1.王红梅.数据结构（C＋＋版）.清华大学出版社2. 王 晓东.数据结构与算法设计.电子工业出版社.2002 3. 曹宏庆译.如何求解问题.中国水利水电出版社.2003
002,… 004,…
001,003,…
003,… 004,…
002,…
001,003,…
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由这四张表构成的文件便是书目自动检索的数学模型。计 算机的主要操作便是按照某个特定要求(如给定书名)对书目文 件进行查询。 诸如此类的还有查号系统自动化、仓库帐目管理等。在这 类文档管理的数学模型中，计算机处理的对象之间通常存在着 的是一种最简单的线性关系，这类数学模型称为线性的数据结 构。
总结： （1）一般来说，能独立、完整地描述客观世界的一 切实体都是数据元素。例如，一场球赛、一场报告 会等。 （2）数据元素是讨论数据结构时涉及的最小数据单 位，其中的数据项一般不予考虑。 （3）数据、数据元素、数据项之间是包含关系；数 据是由数据元素组成，数据元素是由数据项组成。
1.3 数据结构的基本概念（续）
课程名称
高等数学 计算机导论 离散数学 程序设计 数据结构 计算机原理 数据库原理
先修课
无 无 C1 C 1, C 2 C 3, C 4 C 2, C 4 C 4, C 5, C 6
C3
C1
《数据结构(C语言版)》教案 第1章 绪论(电子版)
中等职业学校教材数据结构（C语言版）电子教学资料朱若愚张秋璞等编著Publishing House of Electronics Industry北京•BEIJING前言为了配合《数据结构（C语言版）》课程的教学，体现教材的编写特色，更好地为读者服务，编写了此教学资料。
教学资料内容有三个部分：第一部分是教学指南，包括了课程性质与任务、课程内容和要求、教学建议、教学时间分配。
第二部分是电子教案，采用PowerPoint课件形式。
教师可以根据不同的教学要求按需选取和重新组合。
第三部分是习题答案，给出了每道习题的详细解答过程。
限于编著者水平，教学资料中有错误或不妥之处，请读者给予批评指正。
编者2003年8月《数据结构（C语言版）》教学指南一、课程的性质与任务数据结构作为C语言的后继课程，是程序设计的重要基础。
计算机程序的主要任务是处理数据，而大量的数据在计算机中怎样存储就成为一个重要而基本的问题，什么样的存储结构节省存储空间？什么样的存储结构有利于提高处理效率？哪类问题适合于用哪类存储结构？某种存储结构适合于哪种算法？此算法的计算复杂性如何？此存储结构占用多少内存？...这一系列的问题都属于这门课研究的范围。
这里所说的存储结构包括内存中的物理存储结构和体现数据之间逻辑关系的逻辑结构。
而这里所说的算法则是解决某个具体问题的处理过程(多以函数形式来体现)，研究算法将使我们思路更开阔、技巧更灵活，将大大有利于我们程序设计水平的提高。
二、教学提要、课程内容、教学要求第1章绪论本章教学提要教学重点：数据结构的基本概念和术语类C语言的各种句型及算法描述的规范教学难点：数据结构的基本概念和术语本章教学内容数据结构是研究数据元素（data element）之间抽象化的相应关系和这种关系在计算机中的存储表示（即所谓数据的逻辑结构和物理结构），并对这种结构定义相应的运算，设计出相应的算法，而且确保经过这些运算后所得到的新结构仍然是原来的结构类型。
数据结构(c语言版)课件 第一章 绪论 (严蔚敏、吴伟民编 清华大学出版社)
可进行的操作的总称
例 C语言中，提供int, char, float, double等基本 数据类型，数组、结构体、共用体、枚举 等构造数据类型，还有指针、空(void)类 型等。用户也可用typedef 自己定义数据类型 typedef struct { int num; char name[20]; float score; }STUDENT; STUDENT stu1,stu2, *p;
存储内容 元素1 元素4 …….. 元素2 ……..
指针 1400 ∧ ……. 1536 …….
1536
元素3
1346
数据结构的三个方面：
线性结构
数据的逻辑结构 非线性结构 数据的存储结构
线性表 栈 队 树形结构
图形结构
顺序存储
链式存储
数据的运算：检索、排序、插入、删除、修改等
数据类型—高级语言中指数据的取值范围及其上
数据的逻辑结构—只抽象反映数据元素的逻辑关系 数据的存储（物理）结构—数据的逻辑结构在计算
机存储器中的实现
存储结构分为： 顺序存储结构——借助元素在存储器中的相对位置来表示 数据元素间的逻辑关系 链式存储结构——借助指示元素存储地址的指针表示数据 元素间的逻辑关系 数据的逻辑结构与存储结构密切相关
树
……..
……..
…...
…...
…...
…...
多叉路口交通灯管理问题
图
C AB
AC
AD
B
D
BA
BC
BD
E
DA EA EB DB EC DC ED
A
数据结构定义: 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 和操作等等的学科
数据结构与算法教学设计教案
数据结构与算法（C语言篇）教学设计课程名称：数据结构与算法（C语言篇）_____授课年级：___________________________ 授课学期：___________________________ 教师姓名：___________________________2020年03月01日第一课时（数据结构的概念、逻辑结构与物理结构）了解数据结构与算法1.讲述数据结构与算法内容，引出本课时主题。
数据结构是计算机专业的一门基础课，其主要研究程序设计中的操作对象及它们之间的关系。
算法指的是解决问题的策略，只要有符合一定规范的输入，在有限时间内就能获得所要求的输出。
虽然数据结构与算法属于不同的研究课题，但优秀的程序设计离不开二者的相辅相成。
因此，本章将主要介绍数据结构与算法的基本概念，包括数据结构的基本术语、数据的结构分类以及算法的各种特性。
2.明确学习目标（1）能够了解数据（2）能够了解数据元素与数据项（3）能够了解数据对象（4）能够掌握数据结构（5）能够掌握逻辑结构（6）能够掌握物理结构知识讲解➢数据数据（Data）在计算机科学中是指计算机操作的对象，是输入到计算机中被计算机程序处理的符号集合。
例如，一个读取终端输入的程序，其操作的对象可能是字符串，那么字符串就是计算机程序处理的数据。
数据不仅可以是整型、字符型等数值类型，也可以是音频、图片、视频等非数值类型。
综上所述，数据的本质就是符号，且这些符号都满足以下特定的需求。
（1）可以输入到计算机中。
（2）可以被计算机程序处理。
其中数值类型的数据可以被执行数值计算，而非数值类型的数据可以被执行非数值的处理，例如，音频、图片、视频等资源在计算中都是被编码转换为字符数据来处理的。
➢数据元素与数据项数据元素（Data Element）是组成数据的基本单位。
数据的基本单位是一种抽象的概念，并没有具体的数值化标准。
例如，可以将公司看作一个数据元素，也可以将员工视为一个数据元素。
《数据结构(C语言版)》教案
《数据结构（C语言版）》教案《数据结构（C语言版）》教案2020 至2020 学年第一学期教案课程名称数据结构使用教材《数据结构（C语言版）》教学时数56课程性质必修任课班级（人数）信管（53人）信息系（部）信管教研室任课教师山东科技大学泰山科技学院课时授课计划2020-2020学年第二学期第1周授课日期2月20 日星期1 月日星期月日星期月日星期月日星期班级信管10-1 基本课题第1章绪论 1.1-1.2 教学目的与要求：1. 了解数据结构的基本概念2. 理解常用术语教学重点：数据结构的基本概念和术语教学难点：数据元素之间的四种结构关系作业及参考书：1、什么是数据结构？《数据结构算法实现及解析》/高一凡编著教具：多媒体板书课堂类型：讲授教学过程：自我介绍——开课——引入——展开——举例——小结——作业一、自我介绍和课程介绍约8min 课时：64 二、引入约2min 由问题的提出引入三、讲课进程设计1.1 什么是数据结构 1.1.1、数据结构与其它的关系约15min 数据结构+算法=程序程序设计: 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 1.1.2、当今计算机应用的特点：约25min l) 所处理的数据量大且具有一定的关系；2) 对其操作不再是单纯的数值计算，而更多地是需要对其进行组织、管理和检索。
举例说明：1) 学生成绩表2)井安棋对弈3)交通管理结论计算机的操作对象的关系更加复杂，操作形式不再是单纯的数值计算，而更多地是对这些具有一定关系的数据进行组织管理；我们将此称为非数值性处理。
要使计算机能够更有效地进行这些非数值性处理，就必须弄清楚这些操作对象的特点，在计算机中的表示方式以及各个操作的具体实现手段。
1.2 基本概念和术语1.1.1、数据与数据结构约20min 数据：是对客观事物的符号表示。
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。
数据结构-C语言描述(耿国华主编)教案
西安文理学院精品课《数据结构》教案计算机科学系韩利凯《数据结构》第一章绪论[教学目标]掌握数据结构的定义、内容、方法、描述、评价。
[重点、难点]数据结构的研究范围，研究采用的方法，算法规则描述的工具，对算法作性能评价。
[教学方法]用多媒体课件（ ppt ）以及与生活实例相结合等方法讲授，这样便于描述相关概念及学生记笔记，加深他们的印象，使基础知识掌握地比较牢固。
[学习要点]1. 熟悉各名词、术语的含义，掌握基本概念，特别是数据的逻辑结构和存储结构之间的关系。
分清哪些是逻辑结构的性质，哪些是存储结构的性质。
2. 了解抽象数据类型的定义、表示和实现方法。
3．理解算法五个要素的确切含义：①动态有穷性（能执行结束）；②确定性（对于相同的输入执行相同的路径）；③有输入；④有输出；⑤可行性（用以描述算法的操作都是足够基本的）。
4．掌握计算语句频度和估算算法时间复杂度的方法。
1.1 什么是数据结构（定义）首先介绍数据结构的相关名词。
1.数据（Data）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。
2.数据元素（Data Element）数据元素是组成数据的基本单位 ,是数据集合的个体，在计算机中通常作为一个整体进行考虑和处理。
例如：学生登记表是数据，每一个学生的记录就是一个数据元素。
3.数据对象（Data Object）数据对象是性质相同的数据元素的集合，是数据的一个子集。
4.数据结构（DA TA Structure）数据结构是指相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素集合，是带有结构的数据元素的集合，它指的是数据元素之间的相互关系，即数据的组织形式。
5.数据类型(Data Type)数据类型是一组性质相同的值集合以及定义在这个值集合上的一组操作的总称。
6.数据抽象与抽象数据类型１）数据的抽象高级语言中提供整型、实型、字符、记录、文件、指针等多种数据类型，可以利用这些类型构造出象栈、队列、树、图等复杂的抽象数据类型。
全套电子课件：数据结构(C语言版)(第三版)
例 计算f=1！+2！+3！+…+n！， 用C语言描述。
void factorsum（n） int n；{int i，j；int f，w； f=0； for （i=1，i〈=n；i++） {w=1； for （j=1，j〈=i；j++） w=w*j； f=f+w；} return；
1.2 数据结构的发展简史及其 在计算机科学中所处的地位
• 发展史： 1、 “数据结构”作为一门独立的课程在国外是从1968年才开始设
立的。 2、 1968年美国唐·欧·克努特教授开创了数据结构的最初体系，他所
著的《计算机程序设计技巧》第一卷《基本算法》是第一本较 系统地阐述数据的逻辑结构和存储结构及其操作的著作。
⑵ while语句
while （〈条件表达式〉） { 循环体语句； }
• while循环首先计算条件表达式的值，若条件表达式的值非零， 则执行循环体语句，然后再次计算条件表达式，重复执行，直 到条件表达式的值为假时退出循环，执行该循环之后的语句。
⑶ do-while语句
do { 循环体语句 } while（〈条件表达式〉）
• 地位： 1、“数据结构”在计算机科学中是一门综合性的专业基础课。
2、数据结构是介于数学、计算机硬件和计算机软件三者之间 的一门核心课程。
3、数据结构这一门课的内容不仅是一般程序设计（特别是非 数值性程序设计）的基础，而且是设计和实
1.3 什么是数据结构
• 解决非数值问题的算法叫做非数值算法，数据处理方面的算法都 属于非数值算法。例如各种排序算法、查找算法、插入算法、删 除算法、遍历算法等。
• 数值算法和非数值算法并没有严格的区别。
数据结构(C语言版) 第1章 绪论
理论课教材： 数据结构（C语言版） 严蔚敏 吴伟民 编著
第一章 绪论
1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 学习数据结构的主要意义和要求 数据结构讨论的范畴 基本概念 抽象数据类型的表示和实现 算法和算法的度量
学习数据结构的主要意义和要求
意义：
数据结构和算法是计算机学科的两大支柱 数据结构是程序设计的基础 程序=算法+数据结构
存储结构分为： 顺序存储结构——借助元素在存储器中的相对位置来表示 数据元素间的逻辑关系 链式存储结构——借助指示元素存储地址的指针表示数据 元素间的逻辑关系 数据的逻辑结构与存储结构密切相关 逻辑结构
线性表
物理结构
顺序存储结构
树
图
链式存储结构
复合存储结构
h
h
元素1 1400
1345 元素2
链式存储
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， S 是 D上关系的有限集。
数据元素的映象方法： 例用二进制位(bit)的位串表示数据元素
(321)10 = (501)8 = (101000001)2 A = (101)8 = (001000001)2
算法设计的要求
2. 可读性 算法主要是为了人的阅读与交流，其次才是为计算机执行，因此算法 应该易于人的理解；另一方面，晦涩难读的程序易于隐藏较多错误而难以 调试。 3．健壮性 当输入的数据非法时，算法应当恰当地作出反映或进行相应处理，而
1536
元素3
1346
元素4
∧
存储地址 1345 1346
存储内容 元素1 元素4
指针 1400 ∧
数据结构(C语言版)——第1章绪论
正确性 可读性 健壮性 高时间效率 高空间效率
算法分析
• • 算法执行所耗费的时间，与该算法中所 有语句的执行总次数成正比 。 语句频度：算法中的所有语句的执行的 总次数 ，记为：T(n) 。 时间复杂度：把T(n)表示成同数量级函 数的形式：T(n)=O(g(n))，则O(g(n))称 为算法的时间复杂度 。描述了当n充分 大的时候算法的语句频度的数量级。
数据结构（C语言版）
第1章 绪论
本章主要知识点
• 数据结构的常用术语及基本概念
• 集合、线性结构、树型结构、图型结构 的逻辑特点 • 抽象数据类型 • 算法、算法描述及算法分析
常用术语和基本概念
• 数据：人们利用文字符号、数字符号以及其他规 定的符号对客观现实世界的事物及其活动所做的 抽象描述。 • 数据元素：表示一个事物的一组数据 ，是数据的 基本单位 。 • 数据项：数据的最小单位。 • 数据对象：性质相同的数据元素的集合。 • 数据类型：一组性质相同的值的集合以及定义在 这个集合上的一组操作的总称。
•
• 常见的时间复杂度有O(1), O(log n) ， O(n),O(n2),O(n3), O(2n)，分别称为常量 阶、对数阶、线性阶、平方阶、立方阶 和指数阶。 • O(1)<O(log n)<O(n)<O(n2)<O(n3)<O(2n)
• •
空间复杂度：在算法执行过程中需要
的辅助空间数量，记为：S(n) = O(f(n)) 。
常用术语和基本概念
• 数据基本结构： • 集合结构：数据元素之间无任何关系。 • 线性结构：元素之间存在一对一的线线 关系。 • 树形结构：数据元素之间存在着一对多 的关系。 • 图形结构：数据元素之间存在多对多的 关系。
数据结构(C语言版)
1.1.1 基本概念及术语
3．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。这些数据元素不是孤立存在的， 而是有着某种关系，这种关系称为结构。 数据结构一般包括以下三个方面内容： （1）数据元素之间的逻辑关系，也称数据的 逻辑结构。 （2）数据元素及其关系在计算机存储器内的 表示，称为数据的存储结构。 （3）数据的运算，即对数据施加的操作。
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1.1.1 基本概念及术语
在系统的学习数据结构知识之前，先了解一些相 关概念和术语。
1．数据（Data）
指所有能输入到计算机中并被计算机程序处理的 符号的总称。例如，整数、实数、字符、图像、 声音等都是数据。
2．数据元素（Data Element）
数据元素（也称为结点）是数据的基本单位，在 计算机程序中通常作为一个整体进行考虑和处 理。一个数据元素可以由若干个数据项组成。 数据项是数据处理中不可分割的最小单位。
C3
C8
C1
C9
C4
C6
C2
C7
C5
特点：
图1-3 教学计划关系图
图中数据元素存在着多对多的任意关系。一个 结点可能有多个直接前驱和直接后继。
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1.1.3 数据的存储结构
数据在计算机中的存储表示称为数据的存储结 构，也称为物理结构。数据的存储结构是逻 辑结构在计算机存储器中的实现。本书将介 绍常用的两种基本的存储结构：顺序存储结 构和链式存储结构。
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1.1.2 数据的逻辑结构
2．数据的逻辑结构的分类 根据数据元素之间的逻辑关系的不同特性，分
为下列四类基本结构，如图1-1所示。
(严蔚敏)数据结构电子教案第一章
形式化描述： D要存入机器中，建立一从D的数据元素到存储空间M单元
映象S ，D→M，即对于每一个d， d∈D,都有唯一的z∈M使S （D）=Z, 同时这个映象必须明显或隐含地体现关系R。
第19页，共80页。
存储结构
逻辑结构与存储结构的关系为： 存储结构是逻辑关系的映象与元素本身映象，是数据结构
问题规模N—对不同的问题其含义不同：
对矩阵是阶数；
对多项式运算是多项式项数； 对图是顶点个数； 对集合运算是集合中元素个数。
第38页，共80页。
有关数量关系计算
数量关系评价体现在时间——算法在机器中所耗费时间。 数量关系评价体现在空间——算法在机器中所占存储量。 关于算法执行时间 语句频度 算法的时间复杂度 数据结构中常用的时间复杂度频率计数 最坏时间复杂度 算法的空间复杂度
第22页，共80页。
1.3 算法
算法（Algorithm）定义 算法的特性 算法设计的要求
第23页，共80页。
算法（Algorithm）定义
定义： Algorithm is a finite set of rules which
gives a sequence of operation for solving a specific type of problem.
第1章 绪 论
[教学目标] 学习与数据结构有关的基本概念和基本方法。
[重点、难点] 数据结构（逻辑结构、存储结构），抽象 数据类（定 义、实现），算法（定义、设计要求、描述工具、复杂 度分析）。
[教学方法] 提出问题、分析问题、解决问题
第1页，共80页。
第1章 绪 论
1.1 数据结构的基本概念(定义)
数据结构(C 描述)电子教案
数据结构电子教案
湖南计算机高等专科学校 李根强制作 2001.8
目录
第一章 绪论 第二章 线性表 第三章 栈和队列
第பைடு நூலகம்章 串
第五章 多维数组和广义表
第六章 树 第七章 图 第八章 查找 第九章 排序 退出播放
使用说明：
1。每章单独为一个演示文稿；
2。要求所有演示文稿都存放在我的文档\数据结构 文件夹中， 以便能方便地实现每章的超级链接；
数据结构教案C语言版
课程教案课程名称：数据结构授课教师：学习对象：任课时间：一、学生情况分析数据结构是计算机专业的一门核心专业课程。
学生在前期的学习中已经学习了C语言程序设计课程。
通过本课程学习使学生对提高编写程序的能力以及解决实际问题的能力。
二、课程教学目标《数据结构》是计算机学科中一门核心专业基础课。
主要介绍如何合理地组织数据、有效地存储和处理数据，正确地设计算法以及对算法的分析和评价。
通过本课程的学习，使学生深透地理解数据结构的逻辑结构和物理结构的基本概念以及有关算法，培养基本的、良好的程序设计技能，编制高效可靠的程序，为学习操作系统、编译原理和数据库等课程奠定基础。
三、课程教学内容第一章绪论教学内容：1）什么是数据结构2）抽象数据类型概念；数据类型；数据抽象与抽象数据类型；用于描述数据结构的语言3）数据结构的抽象层次4）算法定义5）性能分析与度量；算法的性能标准；算法的后期测试；算法的事前估计；空间复杂度度量；时间复杂度度量；时间复杂度的渐进表示法；教学要求：了解：数据结构基本概念及数据结构的抽象层次了解：抽象数据类型概念了解：算法的定义及算法特性掌握：算法的性能分析与度量方法第二章线性表教学内容：1）线性表的定义和特点2）线性表的顺序存储及查找、插入和删除操作3）线性表的链式存储及查找、插入和删除操作4）使用线性表的实例教学要求：了解：线性表的定义和特点熟练掌握：线性表的顺序存储结构的查找、插入和删除等基本操作熟练掌握：单链表、循环链表及双向链表的定义及实现掌握：熟练掌握单链表的应用方法第三章栈和队列教学内容：1）栈：栈的抽象数据类型；栈的顺序存储表示；栈的链式存储表示2）队列：队列的抽象数据类型；队列的顺序存储表示；队列的链式存储表示3）队列的应用举例教学要求：熟练掌握：栈的定义及实现熟练掌握：队列的定义及实现掌握：能运用栈和队列解决简单实际问题教学:内容：1)字符串的抽象数据类型2)字符串操作的实现3)字符串的模式匹配教学要求：熟练掌握：字符串的定义方式熟练掌握：字符串的各种操作的实现了解：字符串的模式匹配算法第五章数组和广义表教学:内容：1)数组的定义和初始化2)作为抽象数据类型的数组的顺序存储方式教学要求：了解：作为抽象数据类型的数组的定义熟练掌握：顺序表的数组定义方式及实现第六章树和二叉树教学内容：1)树和森林的概念：树的定义；树的术语；树的抽象数据类型；森林的概念2)二叉树：二叉树的定义；二叉树的性质；二叉树的抽象数据类型3)二叉树的表示：数组表示；链表存储表示4)二叉树的遍历：中序遍历；前序遍历；后序遍历；应用二叉树遍历的实例；二叉树的中序非递归算法5)线索化二叉树：线索；中序线索化二叉树；前序与后序的线索化6)树与森林：树的存储表示；森林与二叉树的转换；树的遍历；森林的遍历7)二叉树的计数8)霍夫曼树：路径长度；霍夫曼树；霍夫曼树编码教学要求：了解：树和森林的概念掌握：二叉树的概念、性质及二叉树的表示熟练掌握：二叉树的遍历方法掌握：线索化二叉树的特性及寻找某结点的前驱和后继的方法掌握：树和森林的实现及遍历方法掌握：二叉树的计数方法及从二叉树遍历结果得到二叉树的方法掌握：霍夫曼树的实现方法及霍夫曼编码的概念第七章图教学内容：1）图的基本概念：图的基本概念；图的抽象数据类型2）图的存储表示：邻接矩阵；邻接表；邻接多重表3）图的遍历与连通性；深度优先搜索；广度优先搜索；连通分量4）最小生成树：克鲁斯卡尔算法；普里姆算法教学要求：掌握：图的基本概念和图的存储表示熟练掌握：图的两种遍历方法与求解连通性问题的方法掌握：构造最小生成树的Prim和Kruskal方法教学内容：1)静态查找表：顺序表的查找；有序表的查找；索引顺序表的查找2)二叉排序树：二叉排序树上的搜索、插入和删除教学要求：熟练掌握：静态搜索表的顺序搜索和折半搜索方法熟练掌握：二叉搜索树的表示、搜索、插入、删除算法及其性能分析方法第十章内部排序教学内容：1)概述2)插入排序：直接插入排序；对分插入排序；链表插入排序；希尔排序3)选择排序：直接选择排序；堆排序教学要求：掌握：排序的基本概念和性能分析方法掌握：插入排序、选择排序、等内排序的方法及性能分析方法单元名称：第一讲：绪论一、教学目标1.了解《数据结构》课程的体系结构2.掌握本章介绍的各种基本概念和术语3.了解数据结构的二元组表示4.掌握逻辑结构与物理结构之间的映像关系。
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整理ppt
9
2． 从逻辑结构划分数据结构
数据结构从逻辑结构划分为：
（1）线性结构
元素之间为一对一的线性关系，第一个元素无直接 前驱，最后一个元素无直接后继，其余元素都有一 个直接前驱和直接后继。
（2）非线性结构
例如：数字、字母、汉字、图形、图像、声音 都称为数据。 2．数据元素（data element）
数据元素是组成数据的基本单位。
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。
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6
3． 数据对象（data object）
是性质相同的数据元素组成的集合，是数据的一个子 集。
（3有穷性：每条指令的执行次数必须是有限的。
（4)确定性：每条指令的含义都必须明确，无二义性。
（5)可行性：每条指令的执行时间都是有限的。
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16
2．算法和程序的关系
算法的含义与程序十分相似，但二者是有区别的。 一个程序不一定满足有穷性（死循环），另外，程 序中的指令必须是机器可执行的，而算法中的指令 则无此限制。一个算法若用计算机语言来书写，则 它就可以是一个程序。
a1
a2
a3
a4
a5
图1-4 线性表的逻辑结构描述
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13
例1-6 设一个数据结构的抽象描述为D=(K,R),其中
K={a,b,c,d,e,f,g,h},r={<a,b>,<a,c>,<a,d>,<b,e>,<c,f>,<c ,g>,<d,h>},则它的逻辑结构用图描述见图1-5。
a
b cd
2。树形结构示例
Tt
a
a1
a2
b
b1
b2
c
c1
c2
d
d1
图 1-2 树形结构示意图
d2 d3
一层 二层 三层
四层
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4
3。图形结构示例
1
2
3
6
4
5
图 1-3 图 形 结 构 示 意 图
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5
1.1.2基本术语
1． 数据（data）
数据是指能够输入到计算机中，并被计算机识别 和处理的符号的集合。
例如，整数数据对象的集合可表示为N＝{0，±1， ±2…….} ， 字 母 字 符 数 据 对 象 的 集 合 可 表 示 为 C={‘A’,’B’,…’Z’}。
4． 数据类型（data type）
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。
例如，高级语言中用到的整数数据类型，是指由－ 32768到32767中值构成的集合及一组操作（加、减、 乘、除、乘方等）的总称。
上相邻的元素存放到计算机内存后不一定是相邻的。
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11
(3)索引存贮
使用该方存放元素的同时，还建立附加的索引表， 索引表中的每一项称为索引项，索引项的一般形式 是：（关键字，地址），其中的关键字是能唯一标 识一个结点的那些数据项。
(4)散列存贮
通过构造散列函数，用函数的值来确定元素存放的 地址。
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15
1.2 算法的描述
1.2.1 基本概念 1．算法（algorithm）
通俗地讲，算法就是一种解题的方法。更严格地说， 算法是由若干条指令组成的有穷序列，它必须满足下 述条件（也称为算法的五大特性）：
（1）输入：具有0个或多个输入的外界量（算法开始 前的初始量）
（2）输出：至少产生一个输出，它们是算法执行完后 的结果。
学院路 435 号
03
王五
女
广州
30472589
天河路 478 号
04
赵六
男
上海
41237568
05
钱七
女
南京
5013472
南京路 1563 号 南京大学
06
刘八
女
武汉
61543726
武汉大学
07
朱九
男
昆明
4089651
云南大学
08
孙十
女
杭州
6154372
西湖路 635Байду номын сангаас号
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3
图 1-1 学生数据表
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5． 抽象数据类型（Abstract Data Type）
是指一个数学模型以及定义在该模型上的 一组操作。
在本书中，描述一种抽象数据类型将采用如下书写格 式： ADT <抽象数据类型名> is
Data: < 数据描述> Operations:<操作声明>
END
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1.1.3 数据结构
1． 数据结构（data structure）
是指相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素所组 成的集合。具体来说，数据结构包含三个方面的内容， 即数据的逻辑结构，数据的存贮结构和对数据所施加的 运算。这三个方面的关系为：
（1）数据的逻辑结构独立于计算机，是数据本身所固 有的。
（2）存贮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。
第1章 绪论
数据结构（C++描述）
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1
目录
1。1 什么是数据结构 1。2 算法的描述 1。3 算法分析
1。4 退出
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2
1.1什么是数据结构 1.1.1 数据结构示例
1。线性表示例
学号
姓名
性别
籍贯
电话
01
张三
男
长沙
8639000
通讯地
址
麓山南路 327 号
02
李四
男
北京
23456789
元素之间为一对多或多对多的非线性关系，每个元 素有多个直接前驱或多个直接后继。
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3． 从存贮结构划分数据结构 数据结构从存贮结构划分为：
(1)顺序存贮（向量存贮） 所有元素存放在一片连续的存贮单元中，逻辑上相 邻的元素存放到计算机内存仍然相邻。
(2) 链式存贮 所有元素存放在可以不连续的存贮单元中，但元素 之间的关系可以通过地址确定，逻辑
ef g h
图 1-5 树形结构抽象描述示意图
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例 1-7 设一个数据结构的抽象描述为D=(K,R),其中 K={1,2,3,4},而R={(1,2),(1,3),(1,4),(2,3),(2,4),(3,4)}, 则它 的逻辑结构用图描述见图1-6。
1
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4
图 1-6 图形结构抽象描述示意图
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4． 数据结构的抽象描述
数 据 结 构 可 用 二 元 组 D=(K,R) 的 形 式 来 描 述 。 其 中 ， K={a1,a2,…,an}为元素集合，R={r1,r2,…,rm}为关系的集合。
例1-5 设有一个线性表(a1,a2,a3,a4,a5)，它的抽象描述可表示 为D=(K,R),其中 K={a1,a2,a3,a4,a5},R={<a1,a2>,<a2,a3>,<a3,a4>,<a4,a5>}，则它 的逻辑结构用图描述见图1-4 。