数据结构课程设计15种精品PPT课件
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《数据结构》课件
查找操作
顺序查找
二分查找
链表查找
在顺序存储结构的线性表中，查找操 作需要从线性表的第一个节点开始， 逐个比较节点的数据域，直到找到目 标数据或遍历完整个线性表。时间复 杂度为O(n)。
在有序的顺序存储结构的线性表中， 查找操作可以采用二分查找算法。每 次比较目标数据与中间节点的数据域 ，如果目标数据大于中间节点，则在 右半部分继续查找；否则在左半部分 查找。时间复杂度为O(log n)。
数据结构是算法的基础。许多算法的实现需要依赖于特定的数据结构， 因此掌握常见的数据结构是编写高效算法的关键。
数据结构在解决实际问题中具有广泛应用。无论是操作系统、数据库系 统、网络通信还是人工智能等领域，数据结构都发挥着重要的作用。
数据结构的分类
根据数据的逻辑关系，数据结构可以分为线性结构和非线 性结构。线性结构如数组、链表、栈和队列等，非线性结 构如树形结构和图形结构等。
04
数据结构操作
插入操作
顺序插入
在顺序存储结构的线性表中，插入操作 需要找到插入位置的前驱节点，修改前 驱节点的指针，使其指向新节点，然后 让新节点指向后继节点。如果线性表的 第一个节点是空节点，则将新节点作为 第一个节点。
VS
链式插入
在链式存储结构的线性表中，插入操作需 要找到插入位置的前驱节点，修改前驱节 点的指针，使其指向新节点。如果线性表 的第一个节点是空节点，则将新节点作为 第一个节点。
图
01
02
03
04
图是一种非线性数据结构，由 节点和边组成，其中节点表示 数据元素，边表示节点之间的
关系。
图具有网络结构，节点之间的 关系可以是任意复杂的，包括
双向、单向、无向等。
(2024年)《数据结构》全套课件
30
树形数据结构的查找算法
二叉排序树的查找
从根节点开始，若查找值小于当前节点 值，则在左子树中查找；若大于当前节 点值，则在右子树中查找。
VS
平衡二叉树的查找
在保持二叉排序树特性的基础上，通过旋 转操作使树保持平衡，提高查找效率。
2024/3/26
31
散列表的查找算法
散列函数的设计
将关键字映射为散列表中位置的函数。
过指针来表示。
链式存储的特点
逻辑上相邻的元素在物理位置上 不一定相邻；每个元素都包含数
据域和指针域。
链式存储的优缺点
优点是插入和删除操作不需要移 动元素，只需修改指针；缺点是
存储密度小、空间利用率低。
2024/3/26
11
线性表的基本操作与实现
插入元素
在线性表的指定位 置插入一个元素。
查找元素
在线性表中查找指 定元素并返回其位 置。
自然语言处理的应用
在自然语言处理中，需要处理大量的文本数据，数据结构中的字符 串、链表、树等可以很好地支持文本的处理和分析。
41
数据结构在计算机网络中的应用
2024/3/26
路由算法的实现
计算机网络中的路由算法需要大量的数据结构支持，如最短路径 树、距离向量等。
网络流量的控制
在计算机网络中，需要对网络流量进行控制和管理，数据结构中的 队列、缓冲区等可以很好地支持流量的控制。
37
06
数据结构的应用与拓展
2024/3/26
38
数据结构在算法设计中的应用
01
作为算法设计的基 础
数据结构为算法提供了基本操作 和存储方式，是算法实现的重要 基础。
02
提高算法效率
数据结构精选课件(ppt 82页)
不同点
10.01.2020
11
1.2 数据结构的内容
逻辑结构 存储结构 运算集合
10.01.2020
12
逻辑结构
定义： 数据的逻辑结构是指数据元素之间逻辑关系描述。
形式化描述： Data_Structure=（D,R）其中D是数据元素的
有限集，R是D上关系的有限集。
四类基本的结构 集合结构、线性结构、树型结构、图状结构。
10.01.2020
13
集合结构
定义： 结构中的数据元素之间除了同属于
一个集合的关系外，无任何其它关系。
例如：
集合
10.01.2020
14
线ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ结构
定义： 结构中的数据元素之间存在着一对
一的线性关系。
例如：
线性表
10.01.2020
15
树型结构
定义： 结构中的数据元素之间存在着一对
多的层次关系。
数据结构课件
用C语言描述
西北师范大学经济管理学院
----信息管理系
10.01.2020
1
第1章 绪 论
1.1 数据结构的基本概念(定义) 1.2 数据结构的内容（研究范围） 1.3 算法设计 1.4 算法描述工具 1.5 对算法作性能评价 1.6 数据结构与C语言表示
●1.7 关于学习数据结构
100001 张爱芬 女 345．67 145．45 30．00 451．12
100002 李 林 男 445．90 185．60 45．00 586．50
100003 刘晓峰 男 345．00 130．00 25．00 450．00
100004 赵 俊 女 560．90 225．90 65．00 721．80
10.01.2020
11
1.2 数据结构的内容
逻辑结构 存储结构 运算集合
10.01.2020
12
逻辑结构
定义： 数据的逻辑结构是指数据元素之间逻辑关系描述。
形式化描述： Data_Structure=（D,R）其中D是数据元素的
有限集，R是D上关系的有限集。
四类基本的结构 集合结构、线性结构、树型结构、图状结构。
10.01.2020
13
集合结构
定义： 结构中的数据元素之间除了同属于
一个集合的关系外，无任何其它关系。
例如：
集合
10.01.2020
14
线ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ结构
定义： 结构中的数据元素之间存在着一对
一的线性关系。
例如：
线性表
10.01.2020
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树型结构
定义： 结构中的数据元素之间存在着一对
多的层次关系。
数据结构课件
用C语言描述
西北师范大学经济管理学院
----信息管理系
10.01.2020
1
第1章 绪 论
1.1 数据结构的基本概念(定义) 1.2 数据结构的内容（研究范围） 1.3 算法设计 1.4 算法描述工具 1.5 对算法作性能评价 1.6 数据结构与C语言表示
●1.7 关于学习数据结构
100001 张爱芬 女 345．67 145．45 30．00 451．12
100002 李 林 男 445．90 185．60 45．00 586．50
100003 刘晓峰 男 345．00 130．00 25．00 450．00
100004 赵 俊 女 560．90 225．90 65．00 721．80
数据结构课程设计ppt课件
set vector
deque map
list
18
高级数据结构
基本概念
• STL容器的共通能力
– 所有容器中存放的都是值而非引用，即容器 进行安插操作时内部实施的是拷贝操作。因 此容器的每个元素必须能够被拷贝。如果希 望存放的不是副本，容器元素只能是指针。
– 所有元素都形成一个次序（order），可以 按相同的次序一次或多次遍历每个元素。
– 元素操作 • insert(pos,e) －将e的拷贝安插于pos处 • erase(beg,end) －移除[beg，end]区间内的所有元素 • clear() －移除所有元素
26
高级数据结构
基本概念
□ STL迭代器 • 迭代器的作用是按照一定的顺序访问容器 中的元素。 • 迭代器可以有规则的遍历容器中的元素， 也可以访问容器中的部分元素。迭代器为 任意类型的容器提供了一个很小的公共接 口。 • 迭代器的作用可以看做指向容器中元素的 指针。
操作 begin()
end()
效果 返回一个迭代器，指向第一个元素
返回一个迭代器，指向最后一个元素 之后
29
• STL迭代器
begin()
高级数据结构
基本概念
end()
半开区间[beg, end)的好处： 1.为遍历元素时循环的结束时机提供了简 单的判断依据（只要未到达end()，循环就 可以继续） 2.不必对空区间采取特殊处理（空区间的 begin()就等于end()）
高级数据结构
基本概念
□ STL与数据结构的关系 • STL与数据结构的关系密不可分。
STL的基础就是算法和数据结构的基本理 论和研究成果。了解算法和数据结构的知 识才能更好的使用STL。 • 使用STL进行编程时，程序员往往不需要 花太多精力考虑一般数据的存储和常见算 法的优化。
deque map
list
18
高级数据结构
基本概念
• STL容器的共通能力
– 所有容器中存放的都是值而非引用，即容器 进行安插操作时内部实施的是拷贝操作。因 此容器的每个元素必须能够被拷贝。如果希 望存放的不是副本，容器元素只能是指针。
– 所有元素都形成一个次序（order），可以 按相同的次序一次或多次遍历每个元素。
– 元素操作 • insert(pos,e) －将e的拷贝安插于pos处 • erase(beg,end) －移除[beg，end]区间内的所有元素 • clear() －移除所有元素
26
高级数据结构
基本概念
□ STL迭代器 • 迭代器的作用是按照一定的顺序访问容器 中的元素。 • 迭代器可以有规则的遍历容器中的元素， 也可以访问容器中的部分元素。迭代器为 任意类型的容器提供了一个很小的公共接 口。 • 迭代器的作用可以看做指向容器中元素的 指针。
操作 begin()
end()
效果 返回一个迭代器，指向第一个元素
返回一个迭代器，指向最后一个元素 之后
29
• STL迭代器
begin()
高级数据结构
基本概念
end()
半开区间[beg, end)的好处： 1.为遍历元素时循环的结束时机提供了简 单的判断依据（只要未到达end()，循环就 可以继续） 2.不必对空区间采取特殊处理（空区间的 begin()就等于end()）
高级数据结构
基本概念
□ STL与数据结构的关系 • STL与数据结构的关系密不可分。
STL的基础就是算法和数据结构的基本理 论和研究成果。了解算法和数据结构的知 识才能更好的使用STL。 • 使用STL进行编程时，程序员往往不需要 花太多精力考虑一般数据的存储和常见算 法的优化。
数据结构ppt课件
数据结构的定义数据结构是计算机中存储、组织数据的方式，它定义了数据元素之间的逻辑关系以及如何在计算机中表示这些关系。
提高算法效率合适的数据结构可以显著提高算法的执行效率，降低时间复杂度和空间复杂度。
简化程序设计数据结构为程序设计提供了统一的抽象层，使得程序员可以更加专注于问题本身，而不是底层的数据表示和访问细节。
便于数据管理和维护良好的数据结构设计可以使得数据的管理和维护变得更加方便和高效。
数据结构的定义与重要性线性数据结构中的元素之间存在一对一的关系，如数组、链表、栈和队列等。
线性数据结构非线性数据结构中的元素之间存在一对多或多对多的关系，如树、图等。
非线性数据结构静态数据结构在程序运行期间不会发生改变，如数组、静态链表等。
静态数据结构动态数据结构在程序运行期间可以动态地添加或删除元素，如链表、动态数组等。
动态数据结构数据结构的分类01020304在计算机科学中，数据结构是算法设计和分析的基础，广泛应用于操作系统、编译原理、数据库等领域。
计算机科学在软件工程中，数据结构是软件设计和开发的重要组成部分，用于实现各种软件功能和性能优化。
软件工程在人工智能中，数据结构用于表示和处理各种复杂的数据和知识，如神经网络、决策树等。
人工智能在大数据处理中，数据结构用于高效地存储、管理和分析海量数据，如分布式文件系统、NoSQL 数据库等。
大数据处理数据结构的应用领域0102线性表是具有n个数据元素的有限序列创建、销毁、清空、判空、求长度、获取元素、修改元素、插入元素、删除元素等线性表的定义线性表的基本操作线性表的定义与基本操作03用一段地址连续的存储单元依次存储线性表的数据元素顺序存储结构的定义可以随机存取，即可以直接通过下标访问任意元素；存储密度高，每个节点只存储数据元素顺序存储结构的优点插入和删除操作需要移动大量元素；空间利用率不高，需要提前分配存储空间顺序存储结构的缺点链式存储结构的定义01用一组任意的存储单元存储线性表的数据元素，这组存储单元可以是连续的，也可以是不连续的链式存储结构的优点02插入和删除操作不需要移动大量元素，只需要修改指针；空间利用率高，不需要提前分配存储空间链式存储结构的缺点03不能随机存取，只能通过从头节点开始遍历的方式访问元素；存储密度低，每个节点除了存储数据元素外，还需要存储指向下一个节点的指针0102定义栈（Stack）是一种特殊的线性数据结构，其操作只能在一端（称为栈顶）进行，遵循后进先出（LIFO）的原则。
数据结构课程设计大课ppt课件
排队问题仿真
生成“顾客理发所需时间 durtime” 和 “下一顾客到达的时间间隔 intertime” 两个 随机数可从C语言的随机数函数得到。
假设当前事件发生的时刻为 occurtime， 则下一顾客进门事件发生的时刻则为 occurtime + intertime。
该顾客在当前时刻开始理发，经过 durtime 时间之后便可离开理发馆，则应发生 时刻为 occurtime + durtime 。
况，队列中的每个元素应包括顾客进门的 时刻和理发所需的时间。
链表：登录顾客进门和出门的事件。 表中的元素应包括事件类型，还应按事件 发生的先后次序有序。
排队问题仿真
事件表数据类型定义
typedef struct { //数据域 int occurTime; // 事件发生时刻 char NType; // 事件类型
QElemType data; struct Qnode *next; } Qnode ,*QueuePtr;
排队问题仿真
链队列结构定义
typedef struct { QueuePtr front; // 头指针 QueuePtr rear; // 尾指针
} LinkQueue;
排队问题仿真
主算法设计
} ElemType,Event; typedef struct Lnode { //链表结点
ElemType data; struct Lnode *next; }*Link,*Position;
排队问题仿真
事件链表结构定义
typedef struct { Link head,tail; // 头、尾指针 int length; // 链表长度 Link current; //当前指针
《数据结构》课件
第二章 线性表
1
线性表的顺序存储结构
2
线性表的顺序存储结构使用数组来存储元素，
可以快速随机访问元素。
3
线性表的常见操作
4
线性表支持常见的操作，包括插入、删除、 查找等，可以灵活地操作其中的元素。
线性表的定义和实现
线性表是一种数据结构，它包含一组有序的 元素，可以通过数组和链表来实现。
线性表的链式存储结构
线性表的链式存储结构使用链表来存储元素， 支持动态扩展和插入删除操作。
第三章 栈与队列
栈的定义和实现
栈是一种特殊的线性表，只能在一 端进行插入和删除操作，遵循后进 先出的原则。
队列的定义和实现
队列是一种特殊的线性表，只能在 一端进行插入操作，在另一端进行 删除操作，遵循先进先出的原则。
栈和队列的应用场景和操作
哈希表是一种高效的查找数据结构， 通过哈希函数将关键字映射到数组 中，实现快速查找。
排序算法包括冒泡排序、插入排序 和快速排序等，可以根据数据规模 和性能要求选择合适的算法。
结语
数据结构的学习心得 总结
学习数据结构需要掌握基本概念 和常见操作，通过实践和练习加 深理解和熟练度。
下一步学习计划的安 排
在掌握基本数据结构的基础上， 可以进一步学习高级数据结构和 算法，提升编程技能。
相关学习资源推荐
推荐一些经典的数据结构教材和 在线学习资源，如《算法导论》 和LeetCode等。
栈和队列在计算机科学中有许多应 用，如函数调用、表达式求值和作 业调度等。
第四章 树与二叉树
树的定义和性质
树是由节点和边组成的一种非线性数据结构，每个 节点可以有多个子节点。
二叉树的遍历方式
二叉树的遍历方式包括前序遍历、中序遍历和后序 遍历，可以按不同顺序输出节点的值。
数据结构ppt课件完整版
数据结构是计算机中存储、组织 数据的方式，它定义了数据元素 之间的逻辑关系以及如何在计算 机中表示这些关系。
数据结构分类
根据数据元素之间关系的不同， 数据结构可分为线性结构、树形 结构、图形结构等。
4
数据结构重要性
01
02
03
提高算法效率
合理的数据结构可以大大 提高算法的执行效率，减 少时间和空间复杂度。
33
案例三：最小生成树在通信网络优化中应用
Kruskal算法
基于并查集实现，按照边的权值从小到大依次添加边，直到生成 最小生成树。
Prim算法
从某一顶点开始，每次选择与当前生成树最近的顶点加入，直到 所有顶点都加入生成树。
通信网络优化
最小生成树算法可用于通信网络优化，通过选择最优的通信线路 和节点，降低网络建设和维护成本。
2024/1/28
简化程序设计
数据结构的设计和实现可 以简化程序设计过程，提 高代码的可读性和可维护 性。
解决实际问题
数据结构是解决实际问题 的基础，如排序、查找、 图论等问题都需要依赖于 特定的数据结构。
5
相关术语解析
数据元素
数据元素是数据的基本 单位，通常作为一个整
体进行考虑和处理。
2024/1/28
02
队列的基本操作包括入队（enqueue）、出队（ dequeue）、查看队首和队尾元素等。
03
队列的特点
2024/1/28
04
数据从队尾入队，从队首出队。
05
队列中元素的插入和删除操作分别在两端进行，因此也称 为双端操作。
06
队列中没有明显的头尾标记，通常通过计数器或循环数组 等方式实现。
15
栈和队列应用举例
数据结构分类
根据数据元素之间关系的不同， 数据结构可分为线性结构、树形 结构、图形结构等。
4
数据结构重要性
01
02
03
提高算法效率
合理的数据结构可以大大 提高算法的执行效率，减 少时间和空间复杂度。
33
案例三：最小生成树在通信网络优化中应用
Kruskal算法
基于并查集实现，按照边的权值从小到大依次添加边，直到生成 最小生成树。
Prim算法
从某一顶点开始，每次选择与当前生成树最近的顶点加入，直到 所有顶点都加入生成树。
通信网络优化
最小生成树算法可用于通信网络优化，通过选择最优的通信线路 和节点，降低网络建设和维护成本。
2024/1/28
简化程序设计
数据结构的设计和实现可 以简化程序设计过程，提 高代码的可读性和可维护 性。
解决实际问题
数据结构是解决实际问题 的基础，如排序、查找、 图论等问题都需要依赖于 特定的数据结构。
5
相关术语解析
数据元素
数据元素是数据的基本 单位，通常作为一个整
体进行考虑和处理。
2024/1/28
02
队列的基本操作包括入队（enqueue）、出队（ dequeue）、查看队首和队尾元素等。
03
队列的特点
2024/1/28
04
数据从队尾入队，从队首出队。
05
队列中元素的插入和删除操作分别在两端进行，因此也称 为双端操作。
06
队列中没有明显的头尾标记，通常通过计数器或循环数组 等方式实现。
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栈和队列应用举例
数据结构课程讲义ppt课件
...
...
... 数据集
控制区域
控制区
间
46
2. 控制区间是用户进行一次存取的 逻辑单位，可看成是一个逻辑磁道。 但它的实际大小和物理磁道无关。
控制区域由若干控制区间和它们
的索引项组成，可看成是一个逻辑柱面。
VSAM文件初建时，每个控制区 间内的记录数不足额定数，并且有的 控制区间内的记录数为零。
23
假设对外存进行一次读/取为s个 记录，则整个批处理过程中读/写外存 的次数为2（m/s+(m+n)/s）
（其中s为对外存进行一次读/取的 记录数）。
24
10.4 索 引 文 件
一、结构特点：
1．索引文件由“主文件”和多级“索引”组成； 2．索引中的每个记录由“关键字”和“指针”组成； 3．通常，索引文件中的主文件是无序文件，索引是 (按关键字有序)的有序文件； 4．“索引”是在输入数据建立文件时自动生成。初 建时的“静态索引”为无序文件，经过排序后成为有序
12
五、文件的操作：
1．检索
顺序存取：存取“当前记录的” 下一个记录； 直接存取：存取第i个记录； 按关键字存取：存取其关键字 等于给定值的记录。
13
2．修改 往文件中插入一个或一批记录； 从文件中删除一个或一批记录； 更新文件中某个记录的属性。
14
3．排序 文件的操作方式可以实时处理或 批量处理。
２．操作的特点：
检索
插入
删除
39
检索：
可有两种方式：
顺序存取— 依关键字最小至大顺序 存取。
按关键字存取— 从主索引开始,到 柱面索引，到磁道索引，最后取 得记录，先后访问四次外存。
40
插入:
数据结构课件PPT
二分查找
二分查找法
将有序数据集分成两个部分，每次取中间位置的值与目标值进行比较，根据比 较结果缩小查找范围，直到找到目标值或确定目标值不存在。
优缺点
查找速度快，但要求数据集必须是有序的。
哈希查找
哈希表
利用哈希函数将数据元素映射到内存中的地址，实现数据的 快速查找。
优缺点
查找速度快，但需要解决哈希冲突问题，并可能存在哈希表 过大或过小的问题。
。
数据结构的基本概念
数据结构的基本概念包括：数据、数据 元素、数据类型、数据结构等。
数据结构是指数据的组织形式，即数据 元素之间的相互关系。
数据类型是指一组具有相同特征和操作 的数据对象（如整数、实数、字符串等 ）。
数据是信息的载体，是描述客观事物的 符号记录。
数据元素是数据的基本单位，一个数据 元素可以由若干个数据项组成。
稳定排序
归并排序是一种稳定的排序算法，即相等的元素在排序后 保持其原有的顺序。
非递归算法
归并排序是一种非递归算法，即通过迭代方式实现算法过 程。
需要额外的空间
归并排序需要额外的空间来存储中间结果和临时变量。
查找算法
06
线性查找
顺序查找
逐一比对数据元素，直到找到目 标值或遍历完整个数据集。
优缺点
简单易懂，但效率较低，适用于 数据量较小的情况。
拓扑排序的应用
拓扑排序是一种对有向无环图进行排序的算法， 它按照拓扑关系将图的节点排列成一个线性序列 。
有向无环图是一种没有环路的有向图，拓扑排序 可以有效地解决有向无环图的排序问题。
拓扑排序的应用非常广泛，包括确定任务的执行 顺序、确定事件的发生顺序等。
拓扑排序的基本思路是从有向无环图的任一节点 开始，删除该节点，并记录下该节点的所有后继 节点的编号，然后按编号从小到大的顺序重复以 上步骤。
2024版《数据结构图》ppt课件
重要性
良好的数据结构可以带来更高的运 行或存储效率，是算法设计的基础， 对程序设计的成败起到关键作用。
常见数据结构类型介绍
线性数据结构
如数组、链表、栈、队 列等，数据元素之间存
在一对一的关系。
树形数据结构
如二叉树、多叉树、森 林等，数据元素之间存
在一对多的关系。
图形数据结构
由顶点和边组成，数据 元素之间存在多对多的
队列定义、特点及应用场景
队列的特点 只能在队尾进行插入操作，队头进行删除操作。
队列是一种双端开口的线性结构。
队列定义、特点及应用场景
应用场景 操作系统的任务调度。 缓冲区的实现，如打印机缓冲区。
队列定义、特点及应用场景
广度优先搜索（BFS）。
消息队列和事件驱动模型。
串定义、基本操作及实现方法
最短路径问题 求解图中两个顶点之间的最短路径，即路径上边 的权值之和最小。
3
算法介绍 Prim算法、Kruskal算法、Dijkstra算法、Floyd 算法等。
拓扑排序和关键路径问题探讨
拓扑排序
对有向无环图（DAG）进行排序， 使得对每一条有向边(u,v)，均有
u在v之前。
关键路径问题
求解有向无环图中从源点到汇点 的最长路径，即关键路径，它决
遍历二叉树和线索二叉树
遍历二叉树
先序遍历、中序遍历和后序遍历。遍历算 法可以采用递归或非递归方式实现。
VS
线索二叉树
利用二叉链表中的空指针来存放其前驱结 点和后继结点的信息，使得在遍历二叉树 时可以利用这些线索得到前驱和后继结点， 从而方便地遍历二叉树。
树、森林与二叉树转换技巧
树转换为二叉树
加线、去线、层次调整。将树中的每个结点的所有孩子结点用线连接起来，再去掉与原结点相连的线，最后 将整棵树的层次进行调整，使得每个结点的左子树为其第一个孩子，右子树为其兄弟结点。
良好的数据结构可以带来更高的运 行或存储效率，是算法设计的基础， 对程序设计的成败起到关键作用。
常见数据结构类型介绍
线性数据结构
如数组、链表、栈、队 列等，数据元素之间存
在一对一的关系。
树形数据结构
如二叉树、多叉树、森 林等，数据元素之间存
在一对多的关系。
图形数据结构
由顶点和边组成，数据 元素之间存在多对多的
队列定义、特点及应用场景
队列的特点 只能在队尾进行插入操作，队头进行删除操作。
队列是一种双端开口的线性结构。
队列定义、特点及应用场景
应用场景 操作系统的任务调度。 缓冲区的实现，如打印机缓冲区。
队列定义、特点及应用场景
广度优先搜索（BFS）。
消息队列和事件驱动模型。
串定义、基本操作及实现方法
最短路径问题 求解图中两个顶点之间的最短路径，即路径上边 的权值之和最小。
3
算法介绍 Prim算法、Kruskal算法、Dijkstra算法、Floyd 算法等。
拓扑排序和关键路径问题探讨
拓扑排序
对有向无环图（DAG）进行排序， 使得对每一条有向边(u,v)，均有
u在v之前。
关键路径问题
求解有向无环图中从源点到汇点 的最长路径，即关键路径，它决
遍历二叉树和线索二叉树
遍历二叉树
先序遍历、中序遍历和后序遍历。遍历算 法可以采用递归或非递归方式实现。
VS
线索二叉树
利用二叉链表中的空指针来存放其前驱结 点和后继结点的信息，使得在遍历二叉树 时可以利用这些线索得到前驱和后继结点， 从而方便地遍历二叉树。
树、森林与二叉树转换技巧
树转换为二叉树
加线、去线、层次调整。将树中的每个结点的所有孩子结点用线连接起来，再去掉与原结点相连的线，最后 将整棵树的层次进行调整，使得每个结点的左子树为其第一个孩子，右子树为其兄弟结点。
数据结构课程设计电子课件
栈
总结词
后进先出（LIFO）数据结构
详细描述
栈是一种特殊的数据结构，遵循后进先出的原则。新添加的元素放在栈顶，删除操作也从栈顶开始。 栈常用于实现递归、括号匹配等问题。
队列
总结词
先进先出（FIFO）数据结构
详细描述
队列是一种线性数据结构，遵循先进 先出的原则。新添加的元素放在队列 尾部，删除操作从队列头部开始。队 列常用于实现打印机的打印任务调度 等场景。
数据结构的应用场景
总结词
数据结构在各个领域都有广泛的应用，是解决实际问题的有力工具。
详细描述
数据结构在计算机科学、数学、物理学、工程学等领域都有应用，如数据库系统、操作系统、计算机网络、图像 处理等。同时，数据结构也在人工智能、机器学习等领域发挥着重要作用。
03
常见数据结构介绍
数组
总结词
有序存储结构
树
总结词
层次结构数据结构
详细描述
树是一种层次结构数据结构，由节点和边组成。每个节点可以有多个子节点，但只能有 一个父节点。树可以用于表示层次关系、分类关系等。常见的树形结构有二叉树、三叉
树等。
图
总结词
无规则数据结构
VS
详细描述
图是由节点和边组成的数据结构，节点和 边可以建立任意关系。图可以表示复杂的 网络关系、流程等场景。在图中，节点表 示对象，边表示对象之间的关系。常见的 图算法有深度优先搜索、广度优先搜索等 。
空间复杂度
概念定义
空间复杂度是衡量算法所需额 外空间随输入规模增长而增长
的速率。
计算方法
通过计算算法在执行过程中所 需的最大存储空间来评估空间 复杂度。
常见空间复杂度类别
O(1)、O(log n)、O(n)、O(n log n)、O(n^2)等。
数据结构课程设计PPT优选版
通过节点是否被访问过来进行深度优先遍历和广度优先遍历，广度优先遍历通过队列的思想访问过的进队列，访问下一个是头一个出 来来进行每一个节点的遍历 判断图的连通性及求连通分量：isConnect() 增加变得方法：addArc（） 有向图的构造方法实现图的创建：adjDWGraph（） 通过节点是否被访问过来进行深度优先遍历和广度优先遍历，广度优先遍历通过队列的思想访问过的进队列，访问下一个是头一个出 来来进行每一个节点的遍历 广度优先遍历的方法：BFSTransfer（） 有向图的构造方法实现图的创建：adjDWGraph（）
• 功能：
有向图
有向图
• 方法：
• 1.有向图的构造方法实现图的创建： adjDWGraph（）
• 2.深度优先遍历的方法：DFSTransfer（） • 3.广度优先遍历的方法：BFSTransfer（） • 4.增加变得方法：addArc（） • 5.删除边的方法：deleteArc（） • 6.判断图的连通性及求连通分量：isConnect()
• 致谢！ 增加变得方法：addArc（）
通过节点是否被访问过来进行深度优先遍历和广度优先遍历，广度优先遍历通过队列的思想访问过的进队列，访问下一个是头一个出 来来进行每一个节点的遍历 判断图的连通性及求连通分量：isConnect() 有向图的构造方法实现图的创建：adjDWGraph（） 增加变得方法：addArc（） 增加变得方法：addArc（） 通过节点是否被访问过来进行深度优先遍历和广度优先遍历，广度优先遍历通过队列的思想访问过的进队列，访问下一个是头一个出 来来进行每一个节点的遍历 增加变得方法：addArc（） 通过节点是否被访问过来进行深度优先遍历和广度优先遍历，广度优先遍历通过队列的思想访问过的进队列，访问下一个是头一个出 来来进行每一个节点的遍历
• 功能：
有向图
有向图
• 方法：
• 1.有向图的构造方法实现图的创建： adjDWGraph（）
• 2.深度优先遍历的方法：DFSTransfer（） • 3.广度优先遍历的方法：BFSTransfer（） • 4.增加变得方法：addArc（） • 5.删除边的方法：deleteArc（） • 6.判断图的连通性及求连通分量：isConnect()
• 致谢！ 增加变得方法：addArc（）
通过节点是否被访问过来进行深度优先遍历和广度优先遍历，广度优先遍历通过队列的思想访问过的进队列，访问下一个是头一个出 来来进行每一个节点的遍历 判断图的连通性及求连通分量：isConnect() 有向图的构造方法实现图的创建：adjDWGraph（） 增加变得方法：addArc（） 增加变得方法：addArc（） 通过节点是否被访问过来进行深度优先遍历和广度优先遍历，广度优先遍历通过队列的思想访问过的进队列，访问下一个是头一个出 来来进行每一个节点的遍历 增加变得方法：addArc（） 通过节点是否被访问过来进行深度优先遍历和广度优先遍历，广度优先遍历通过队列的思想访问过的进队列，访问下一个是头一个出 来来进行每一个节点的遍历
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（3）可读性和易用性：变量和函数的定义和命 名、注释是否完善、输入输出的提示、输入是 否方便、输出是否直观等
（4）创新性：功能的扩充、题材的新颖、技术 思路的创新等
（5）课程设计报告内容的详细、准确、合理， 格式的规范等
在8×8格的国际象棋上摆放八个皇后，使其不 能互相攻击，即任意两个皇后都不能处于同一 行、同一列或同一斜线上，问有多少种摆法。
《数据结构课程设计》是《数据结构》理沦课 的必要补 充，是复习和检验前期所学课程的重 要手段，也是为毕业设计做必要的准备。因此， 教师和学生必须要非常重视本课程设计，力争 做好。
在本课程设计中，学生应该充分发挥主观能动 性，把已经学过的计算机系统的知识，通过本 课程设计体现出来。
由于本课程设计是计算机专业的专业基础课， 所以应以专业基础为原则，注重基础理论与实 际的结合，把握课程设计的深度，要尽可能地 从计算机系统的底层出发，体现出专业水平。
6、查找、替换某一字符或者子串。
设计目的：
掌握图及最短路径在实际中的应用过程。
设计要求：
1、设计学校的校园平面图，所含景点不少于 10个。以图中顶点表示校内各景点，存放景点 的名称、代号、简介等信息；以边表示路径， 存放路径长度等相关信息。
2、从文件读入景点（建筑物）信息、道路信息。
3、为来访客人提供图中任意景点相关信息的查 询。
设计目的：
本次课程设计中，用到的主要知识有：递归法、 回溯法的应用,for语句的灵活运用，数据结构 中树知识的灵活运用、栈及数组的掌握。
设计要求：
1、图形化（用实心圆圈代表棋子，空心圆圈 代表棋盘）输出所有排列结果，输出排列的总 数。
2、可支持N皇后问题。
设计目的： 掌握栈在实际中的应用过程。 设计要求： 1、输入一个任意大小的迷宫数据，求出一条
走出迷宫的路径，并将路径输出。 2、假设迷宫的左上角是入口，右下角是出口，
用实心方框表示墙壁，有空心方框表示通路。
农夫带着一只狼、一只羊和一棵白菜在河的南 岸, 需要安全运到北岸。他面前有一条小船， 只能容下他和一件物品, 而且只有农夫能撑船。
如果农夫在场，则狼不能吃羊, 羊不能吃白菜, 否则狼会吃羊，羊会吃白菜，所以农夫不能留 下羊和白菜自己离开，也不能留下狼和羊自己 离开，而狼不吃白菜。请求出农夫将所有的东 西运过河的方案。
设计目的：
掌握顺序表和队列在实际中的应用。
设计要求：
根据规则列出农夫所有安全的过河方案。
设计目的： 掌握查找和排序在实际中的应用过程。 设计要求： 1、对自己的通讯录进行建立、插入、查找、删
除、排序等相关操作。 2、能存储通讯录的信息。 3、可按照手机号、姓名进行查找、排序。 4、可编辑、增加、删除通讯录。
采用VC、Java或C等编程语言，在WinXP或 Win7上运行。
1~3名同学为一组，选出一名组长，自由结合， 选择一个题目
共同完成程序编写、设计报告书写 课程设计成绩同组基本相同 截止时间：2016年元月8日 设计材料： 1、撰写课程设计报告。 2、上交课程设计代码。
需求分析：了解基本原理，确定软件的基本功 能，查找相关资料，画出基本的流程图；
4、为来访客人提供图中任意景点的问路查询， 即查询任意两个景点之间的最短的简单路径。
设计目的：
掌握循环队列在实际中的应用过程。
设计要求：
1、利用循环队列存储结构模拟此过程，支持2 个或多个窗口的叫号。
2、随机模拟每位客户办理业务的时间。 3、列出指定时间段内每个窗口服务的每个客
户所办理业务的时间及该窗口共服务的客户总 数。
设计目的： 掌握循环链表在实际中的应用过程。 设计要求： 1、利用循环链表存储结构模拟此过程，按照出列的顺序打印
各人的编号。 2、建立输入函数处理输入数据：输入初值、n ，输入每
个人的密码，建立单循环链表。 3、建立一个输出函数，将正确的输出序列。 4、测试数据：m的初值为20，n=7 ,7个人的密码依次为3， 1，
约瑟夫环问题描述：设编号为1，2，…，n的n（n>0）个人按 顺时针方向围坐一圈，每个人持有一正整数密码。开始时选 择一个正整数作为报数上限m，从第一个人开始顺时针方向 自1起顺序报数，报到m时停止报数，报m的人出圈，将他的 密码作为新的m值，从他在顺时针方向上的下一个人起重新 从1报数。如此下去，直到所有人都出圈为止。令n最大值为 100。要求设计一个程序模拟此过程，求出出圈的编号序列。
总体设计：确定软件的总体结构、模块关系和 总体流程；
详细设计：确定模块内部的流程和实现算法。 上机编码和调试： 实际数据运行测试。
每组学生选择一个题目，独立完成 完成总体设计和详细设计 允许相互讨论，互相帮助，但不允许抄袭 按时完成课程设计报告
(1)概述：设计主要完成的任务和解决的主要问 题；
(2)设计的基本概念和原理： (3)总体设计：实现的方法和主要技术路线： (4)详细设计：使用的主要算法、函数： (5)完成的情况； (6)简要的使用说明； (7)总结：特色、经验、教训和感受； (8)参考文献
（1）功能性：完成的功能情况，包括通用性、 可扩展性是否良好
（2）程序结构：结构化程序设计、头文件的使 用、子函数的定义和调用
7，2，4，7，4，首先m=6,则正确的输出是什么？
设计目的： 掌握单链表的应用过程。 设计要求： 1、采用链式存储结构表示一元多项式。 2、应至少包含一元多项式的构造、相加、相
减及输出功能。 3、可选做一元多项式的相乘运算。
设计目的：
1、掌握Huffman树的构造方法及Huffman编码的应用。
设计目的：
掌握串操作在实际中的应用过程。
设计要求：
1、输入一页文字，程序可以统计出文字、数字、 空格的个数。静态存储一页文章，每行最多不超过 80个字符，共N行。
2、分别统计出其中英文字母数、空格数及整篇文 章总字数。
3、统计某一字符串在文章中出现的次数。
4、删除某一字符或者子串。
5、插入某一字符或者子串。
（4）创新性：功能的扩充、题材的新颖、技术 思路的创新等
（5）课程设计报告内容的详细、准确、合理， 格式的规范等
在8×8格的国际象棋上摆放八个皇后，使其不 能互相攻击，即任意两个皇后都不能处于同一 行、同一列或同一斜线上，问有多少种摆法。
《数据结构课程设计》是《数据结构》理沦课 的必要补 充，是复习和检验前期所学课程的重 要手段，也是为毕业设计做必要的准备。因此， 教师和学生必须要非常重视本课程设计，力争 做好。
在本课程设计中，学生应该充分发挥主观能动 性，把已经学过的计算机系统的知识，通过本 课程设计体现出来。
由于本课程设计是计算机专业的专业基础课， 所以应以专业基础为原则，注重基础理论与实 际的结合，把握课程设计的深度，要尽可能地 从计算机系统的底层出发，体现出专业水平。
6、查找、替换某一字符或者子串。
设计目的：
掌握图及最短路径在实际中的应用过程。
设计要求：
1、设计学校的校园平面图，所含景点不少于 10个。以图中顶点表示校内各景点，存放景点 的名称、代号、简介等信息；以边表示路径， 存放路径长度等相关信息。
2、从文件读入景点（建筑物）信息、道路信息。
3、为来访客人提供图中任意景点相关信息的查 询。
设计目的：
本次课程设计中，用到的主要知识有：递归法、 回溯法的应用,for语句的灵活运用，数据结构 中树知识的灵活运用、栈及数组的掌握。
设计要求：
1、图形化（用实心圆圈代表棋子，空心圆圈 代表棋盘）输出所有排列结果，输出排列的总 数。
2、可支持N皇后问题。
设计目的： 掌握栈在实际中的应用过程。 设计要求： 1、输入一个任意大小的迷宫数据，求出一条
走出迷宫的路径，并将路径输出。 2、假设迷宫的左上角是入口，右下角是出口，
用实心方框表示墙壁，有空心方框表示通路。
农夫带着一只狼、一只羊和一棵白菜在河的南 岸, 需要安全运到北岸。他面前有一条小船， 只能容下他和一件物品, 而且只有农夫能撑船。
如果农夫在场，则狼不能吃羊, 羊不能吃白菜, 否则狼会吃羊，羊会吃白菜，所以农夫不能留 下羊和白菜自己离开，也不能留下狼和羊自己 离开，而狼不吃白菜。请求出农夫将所有的东 西运过河的方案。
设计目的：
掌握顺序表和队列在实际中的应用。
设计要求：
根据规则列出农夫所有安全的过河方案。
设计目的： 掌握查找和排序在实际中的应用过程。 设计要求： 1、对自己的通讯录进行建立、插入、查找、删
除、排序等相关操作。 2、能存储通讯录的信息。 3、可按照手机号、姓名进行查找、排序。 4、可编辑、增加、删除通讯录。
采用VC、Java或C等编程语言，在WinXP或 Win7上运行。
1~3名同学为一组，选出一名组长，自由结合， 选择一个题目
共同完成程序编写、设计报告书写 课程设计成绩同组基本相同 截止时间：2016年元月8日 设计材料： 1、撰写课程设计报告。 2、上交课程设计代码。
需求分析：了解基本原理，确定软件的基本功 能，查找相关资料，画出基本的流程图；
4、为来访客人提供图中任意景点的问路查询， 即查询任意两个景点之间的最短的简单路径。
设计目的：
掌握循环队列在实际中的应用过程。
设计要求：
1、利用循环队列存储结构模拟此过程，支持2 个或多个窗口的叫号。
2、随机模拟每位客户办理业务的时间。 3、列出指定时间段内每个窗口服务的每个客
户所办理业务的时间及该窗口共服务的客户总 数。
设计目的： 掌握循环链表在实际中的应用过程。 设计要求： 1、利用循环链表存储结构模拟此过程，按照出列的顺序打印
各人的编号。 2、建立输入函数处理输入数据：输入初值、n ，输入每
个人的密码，建立单循环链表。 3、建立一个输出函数，将正确的输出序列。 4、测试数据：m的初值为20，n=7 ,7个人的密码依次为3， 1，
约瑟夫环问题描述：设编号为1，2，…，n的n（n>0）个人按 顺时针方向围坐一圈，每个人持有一正整数密码。开始时选 择一个正整数作为报数上限m，从第一个人开始顺时针方向 自1起顺序报数，报到m时停止报数，报m的人出圈，将他的 密码作为新的m值，从他在顺时针方向上的下一个人起重新 从1报数。如此下去，直到所有人都出圈为止。令n最大值为 100。要求设计一个程序模拟此过程，求出出圈的编号序列。
总体设计：确定软件的总体结构、模块关系和 总体流程；
详细设计：确定模块内部的流程和实现算法。 上机编码和调试： 实际数据运行测试。
每组学生选择一个题目，独立完成 完成总体设计和详细设计 允许相互讨论，互相帮助，但不允许抄袭 按时完成课程设计报告
(1)概述：设计主要完成的任务和解决的主要问 题；
(2)设计的基本概念和原理： (3)总体设计：实现的方法和主要技术路线： (4)详细设计：使用的主要算法、函数： (5)完成的情况； (6)简要的使用说明； (7)总结：特色、经验、教训和感受； (8)参考文献
（1）功能性：完成的功能情况，包括通用性、 可扩展性是否良好
（2）程序结构：结构化程序设计、头文件的使 用、子函数的定义和调用
7，2，4，7，4，首先m=6,则正确的输出是什么？
设计目的： 掌握单链表的应用过程。 设计要求： 1、采用链式存储结构表示一元多项式。 2、应至少包含一元多项式的构造、相加、相
减及输出功能。 3、可选做一元多项式的相乘运算。
设计目的：
1、掌握Huffman树的构造方法及Huffman编码的应用。
设计目的：
掌握串操作在实际中的应用过程。
设计要求：
1、输入一页文字，程序可以统计出文字、数字、 空格的个数。静态存储一页文章，每行最多不超过 80个字符，共N行。
2、分别统计出其中英文字母数、空格数及整篇文 章总字数。
3、统计某一字符串在文章中出现的次数。
4、删除某一字符或者子串。
5、插入某一字符或者子串。