数据结构 - 绪论

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
软件 硬件
关系
操作
操作
第二节 基本概念和术语
数据结构的研究内容：
数据结构是一门研究数据逻辑、存储和运算的 一般方法的学科。
最每整字一简计在123如书数算它时等...何算图本单数符名有有有法据 不 空。将机书书的(串按按按作。结 但 效查管馆1的办如 计 目 从 输书作分者对 ((,构 要 率询理里2插B名者类信法算何 的 大出数图图有)侧 求 高分e入编编编、息之机将 不 到偶书书各i据类重给、j排排排、i在一实中同小0数的问种号n结于出算的的,删这表是题卡g能，排1：数构、、解问法出,)些除片中建列最最20、(中版决题结,,信：1、占立：快佳23年的图.问的构息,,1修一一地的944月节存,题一和形,,,1改行张达存856入点的种可.,,,、、2，表计到储768进策算读),,,声查算如，你方6计71行略法性,,,机找音所方583操数算和，好,,,中、。需法495作方 还 、,,这据机排要就37处法 要 容,,1序元中的不290理， 求 易,个)目同1素的即 算 验,数的。0研 法 证在表存？究 的 等放示在 既要考虑查询时间短，又要考虑节省空间
1.1 数据结构研究什么
算法的设计,依赖于计算机如何存储人的名字和对应 的电话号码,或者说依赖于名字和其电话号码的结构。
数据的结构，直接影响算法的选择和效率。
上述的问题是一种数据结构问题。可将名字和对应 的电话号码设计成：二维数组、表结构、向量。
假定名字和其电话号码逻辑上已安排成N元向量的 形式,它的每个元素是一个数对(ai,bi),1≤i≤n
数据结构还要提供每种结构类型所定义的各种运算 的算法。
1.1 数据结构研究什么
例1 书目自动检索系统
书目文件
001
高等数学 樊映川
002
理论力学 罗远祥
003
高等数学 华罗庚
004
线性代数 栾汝书
……
……书目卡片……
S01 L01
线S0性1 表
S02
……
登录号：
书名：
按书名
作者名： 分类号：
按作者名
2 线性表 4+2
3 栈和队列 4+2
4
串
2+2
5 数组和广义 略 表
6 树和二叉树 6+4
7
图
6+2
8 动态存储管 略 理
9
查找
4+2
10 内部排序 2+2
11 外部排序 略
12 文件 略
第一章 绪论
学习要点
1. 理解数据结构有关概念的含义，特别数据的 逻辑结构，数据的存储结构之间的关系；
2. 熟悉类C语言的书写规范，特别要注意值调 用和引用调用的区别及出错处理方式；
高等数学 001，出00版3…单…位：
理论力学 002，……..
线性代数 004，出…版… 时间：
樊映川 华罗庚 栾汝书
001,… 002,…. 004,….
L S ……
…… ……价.. 格：
……. …….
索引表
按分类号
002,… 001,003, ……
例2 人机对奕问题
树
……..
……..
…...
3. 理解计算算法时间复杂度的方法；
第一章 绪论
【学习内容】
基本概念 集合、线性结构、树和图的表示 算法评价 时间复杂度、空间复杂度
重点: 了解数据结构的逻辑结构、存储结构、数 据的运算三方面的概念及相互关系
难点: 算法复杂度的分析方法 掌握：用C语言描述的方法，能用C语言编写程序
第一节 DS 概论
…...
…...
…...
例3 多叉路口交通灯管理问题
图
C D
B
E A
1.1 数据结构研究什么
数据结构就是研究数据的逻辑结构和物 理结构以及它们之间相互关系，并对这 种结构定义相应的运算，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。 程序 = 数据结构 + 算法
1.2 数据结构课程的地位
1.1 数据结构研究什么
(1) 对所加工的对象进行逻辑组织; (2) 把加工对象存储到计算机中去; (3) 数据运算。
[例] 电话号码查询系统
设有一个电话号码薄，有N个人的姓名和电话号码。 假定按如下形式安排： (a1,b1)(a2,b2)…(an,bn)其中 ai,bi ( i=1,2…,n ) 分别表示某人的名字和对应的电 话号码要求设计一个程序，按人名查找号码，若不存 在则给出不存在的信息。
数据结构 Data Structure
陈辉
数学与应用数学系 2016年2月
教材：
《数据结构(C语言版)》。严蔚敏，吴伟民 编著。清华大学出版社。 《数据结构题集》（C语言版）。 严蔚敏，吴伟民 编著。清华大学出版社。
参考文献：
1 《数据结构》 。张选平，雷咏梅 编， 严蔚敏 审 机械工业出版社。 2 《数据结构与算法分析》。MARK ALLEN WEISS 著，机械工业出版社。 3 《数据结构习题与解析(C语实言版)》李春葆，清华大学出版社。 4 《数据结构与算法》。辛运帏 刘璟 编著。高等教育出版社。
数据结构
数据结构是计算机科学与技术或信息类专业本科生 的一门核心课程。
本课程介绍如何对各种数据进行组织，并在计 算机中对其进行存储、传递和转换。内容包括：数 组、链表、栈和队列、递归、树与森林、图、查找 、内部排序、外部排序与文件结构等。
课程强化数据结构基本知识和程序设计基本能 力的双基训练。为后续计算机专业课程的学习打下 坚实的基础。
2. 学会分析问题，并能正确的选择合适的数据 结构和算法进行程序设计。
3. 了解算法时间、空间开销的分析方法。 4. 通过基本算法的学习和上机实践，强化程序
设计的基本训练，提高编程能力，为进行软 件开发打下良好的基础。
内容安排 (30授课+2复习+16实验)
章 内容 学时 章 内容 学时
1 序论
2
先修课：C语言程序设计、计算机数学(离散数学)
数据结构课程的内容
数据的逻辑结构 数据的存储结构
集合 线性结构
线性表 栈
队列
串及数组
非线性结构 树形结构
图形结构
顺序百度文库储
链式存储
数据的运算：基本运算、查找、排序、插入、 删除、修改等
本课程的教学目标
1. 掌握常用的数据的逻辑结构及存储方法，学 会编写在常用的存储方式下数据的基本操作 的算法。
成绩评定
平时+实验（30%） 期末考试（70%）（闭卷） 注：平时+实验，由平时的考勤、作业、
实验程序设计和报告组成。
如果无故缺勤3次，该平时与实验的成绩 记为0分。实验成绩，按优秀、良好、中 等、几个、不及格计分。课后作业和报 告以Word文档的方式发送到邮箱，文件 名格式为：专业-学号-姓名