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)+1
LOC(ai+1)=LOC(a1)+i*1
LOC(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/2
T（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）/2
T（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 { p=p->next;++j; } if(!p‖j>i)returnERROR; returnp->data; }//GetElem_L 5.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 } 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 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_L 7.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==L 8.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； “数据结构”期末考试试题 一、单选题(每小题2分，共12分) 1．在一个单链表HL中，若要向表头插入一个由指针p指向的结点，则执行( )。 A． HL＝ps p一>next＝HL B． p一>next＝HL；HL＝p3 C． p一>next＝Hl；p＝HL； D． p一>next＝HL一>next;HL一>next＝p； 2．n个顶点的强连通图中至少含有( )。 A.n—l条有向边 B.n条有向边 C.n(n—1)／2条有向边 D.n(n一1)条有向边 3.从一棵二叉搜索树中查找一个元素时，其时间复杂度大致为( )。 A.O(1) B.O(n) C.O(1Ogzn) D.O(n2) 4．由权值分别为3，8，6，2，5的叶子结点生成一棵哈夫曼树，它的带权路径长度为( )。 A．24 B．48 C． 72 D． 53 5．当一个作为实际传递的对象占用的存储空间较大并可能需要修改时，应最好把它说明为( )参数，以节省参数值的传输时间和存储参数的空间。 A.整形 B.引用型 C.指针型 D.常值引用型· 6．向一个长度为n的顺序表中插人一个新元素的平均时间复杂度为( )。 A．O(n) B．O(1) C．O(n2) D．O(10g2n) 二、填空题(每空1分，共28分) 1．数据的存储结构被分为——、——、——和——四种。 2．在广义表的存储结构中，单元素结点与表元素结点有一个域对应不同，各自分别为——域和——域。 3．——中缀表达式 3十x*(2.4／5—6)所对应的后缀表达式为————。 4．在一棵高度为h的3叉树中，最多含有——结点。 5．假定一棵二叉树的结点数为18，则它的最小深度为——，最大深度为——· 6．在一棵二叉搜索树中，每个分支结点的左子树上所有结点的值一定——该结点的值，右子树上所有结点的值一定——该结点的值。 7．当向一个小根堆插入一个具有最小值的元素时，该元素需要逐层——调整，直到被调整到——位置为止。 8．表示图的三种存储结构为——、——和———。 9．对用邻接矩阵表示的具有n个顶点和e条边的图进行任一种遍历时，其时间复杂度为——，对用邻接表表示的图进行任一种遍历时，其时间复杂度为——。 10．从有序表(12，18，30，43，56，78，82，95)中依次二分查找43和56元素时，其查找长度分别为——和——· 11．假定对长度n＝144的线性表进行索引顺序查找，并假定每个子表的长度均 《数据结构》必须掌握的知识点与算法 第一章绪论 1、算法的五个重要特性（有穷性、确定性、可行性、输入、输出） 2、算法设计的要求（正确性、可读性、健壮性、效率与低存储量需求） 3、算法与程序的关系： （1）一个程序不一定满足有穷性。例操作系统，只要整个系统不遭破坏，它将永远不会停止，即使没有作业需要处理，它仍处于动态等待中。因此，操作系统不是一个算法。 （2）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。算法代表了对问题的解，而程序则是算法在计算机上的特定的实现。 （3）一个算法若用程序设计语言来描述，则它就是一个程序。 4、算法的时间复杂度的表示与计算（这个比较复杂，具体看算法本身，一般关心其循环的次数与N的关系、函数递归的计算） 第二章线性表 1、线性表的特点： （1）存在唯一的第一个元素；（这一点决定了图不是线性表） （2）存在唯一的最后一个元素； （3）除第一个元素外，其它均只有一个前驱（这一点决定了树不是线性表） （4）除最后一个元素外，其它均只有一个后继。 2、线性表有两种表示：顺序表示（数组）、链式表示（链表），栈、队列都是线性表，他们都可以用数组、链表来实现。 3、顺序表示的线性表（数组）地址计算方法： （1）一维数组，设DataType a[N]的首地址为A0，每一个数据（DataType类型）占m个字节，则a[k]的地址为：A a[k]＝A0+m*k（其直接意义就是求在数据a[k]的前面有多少个元素，每个元素占m个字节） （2）多维数组，以三维数组为例，设DataType a[M][N][P]的首地址为A000，每一个数据（DataType 类型）占m个字节，则在元素a[i][j][k]的前面共有元素个数为：M*N*i+N*j+k，其其地址为： A a[i][j][k]＝A000+m*(M*N*i+N*j+k)； 4、线性表的归并排序： 设两个线性表均已经按非递减顺序排好序，现要将两者合并为一个线性表，并仍然接非递减顺序。可见算法2.2 5、掌握线性表的顺序表示法定义代码，各元素的含义； 6、顺序线性表的初始化过程，可见算法2.3 7、顺序线性表的元素的查找。 8、顺序线性表的元素的插入算法，注意其对于当原来的存储空间满了后，追加存储空间（就是每次增加若干个空间，一般为10个）的处理过程，可见算法2.4 9、顺序线性表的删除元素过程，可见算法2.5 10、顺序线性表的归并算法，可见算法2.7 11、链表的定义代码，各元素的含义，并能用图形象地表示出来，以利分析； 12、链表中元素的查找 13、链表的元素插入，算法与图解，可见算法2.9 14、链表的元素的删除，算法与图解，可见算法2.10 15、链表的创建过程，算法与图解，注意，链表有两种（向表头生长、向表尾生长，分别用在栈、队列中），但他们的区别就是在创建时就产生了，可见算法2.11 16、链表的归并算法，可见算法2.12 17、建议了解所谓的静态单链表（即用数组的形式来实现链表的操作），可见算法2.13 18、循环链表的定义，意义 19、循环链表的构造算法（其与单链表的区别是在创建时确定的）、图解 1 绪论沈阳理工大学应用技术学院信息与控制学院 计算机科学与技术教研室 2011-5-8 数据结构复习题：绪论 单选题 1、在数据结构中，与所使用的计算机无关的数据叫_____结构。 A存储|B物理|C逻辑|D物理和存储 2、在数据结构中，从逻辑上可以把数据结构分成______。 A动态结构和静态结构|B紧凑结构和非紧凑结构|C线性结构和非线性结构|D内部结构和外部结构图 3、数据结构在计算机内存中的表示是指_______。 数据的存储结构|数据结构|数据的逻辑结构|数据元素之间的关系 4、在数据结构中，与所使用的计算机无关的是数据的______结构。 逻辑|存储|逻辑和存储|物理 5、在以下的叙述中，正确的是_____。 线性表的线性存储结构优于链表存储结构|二维数组是其数据元素为线性表的线性表|栈的操作方式是先进先出|队列的操作方式是先进后出 6、在决定选取何种存储结构时，一般不考虑_______。 各结点的值如何|结束个数的多少|对数据有哪些运算|所用编程语言实现这种结构是否方便 7、在存储数据时，通常不仅要存储各数据元素的值，而且还要存储_______。 数据的处理方法|数据元素的类型|数据元素之间的关系|数据的存储方法 8、下面说法错误的是_______。 (1)算法原地工作的含义是指不需要任何额外的辅助空间 (2)在相同的规模n下，复杂度O(n)的算法在时间上总是优于复杂度O(2n)的算法 (3)所谓时间复杂度是指最坏情况下，估计算法执行时间的一个上界 (4)同一个算法，实现语句的级别越高，执行效率越低 (1)|(1)、(2)|(1)、(4)|(3) 9、通常要求同一逻辑结构中的所有数据元素具有相同的特性。这意味着______。 数据元素具有同一特点|不仅数据元素所包含的数据项的个数要相同，而且对应的数据项的类型要一致|每个数据元素都一样|数据元素所包含的数据项的个数要相等 10、以下说法正确的是_______。 数据元素是数据的最小单位|数据项是数据的基本单位|数据结构是带结构的数据项的集合|一些表面上很不相同的数据可以有相同的逻辑结构 11、____是数据的最小单元,_____是数据的基本单位. 数据项|数据元素|信息项|表元素 12、数据结构是指_____以及它们之间的_____. (1)数据元素(2)结构|(1)计算方法(2)关系|(1)逻辑存储(2)运算|(1)数据映像(2)算法 13、计算机所处理的数据一般具备某种内在的关系,这是的指_____. 数据和数据之间存在的某种关系|元素和元素之间存在某种关系|元素内部具有某种结构|数据项和数据项之间存在某种关系 14、数据的逻辑结构可以分为_____两类. 动态结构和表态结构|紧凑结构和非紧凑结构|线性结构和非线性结构|内部结构和外部结构 15、数据的逻辑结构是指_____关系的整体. 数据元素之间逻辑|数据项之间逻辑|数据类型之间|存储结构之间 16、在存储数据时,通常不仅要存储各数据元素的值,而且还要存储_____. 数据的处理方法|数据元素的类型|数据元素之间的关系|数据的存储方法 数据结构知识点概括 第一章概论 数据就是指能够被计算机识别、存储和加工处理的信息的载体。 数据元素是数据的基本单位，可以由若干个数据项组成。数据项是具有独立含义的最小标识单位。 数据结构的定义： ·逻辑结构：从逻辑结构上描述数据，独立于计算机。·线性结构：一对一关系。 ·线性结构：多对多关系。 ·存储结构：是逻辑结构用计算机语言的实现。·顺序存储结构：如数组。 ·链式存储结构：如链表。 ·索引存储结构：·稠密索引：每个结点都有索引项。 ·稀疏索引：每组结点都有索引项。 ·散列存储结构：如散列表。 ·数据运算。 ·对数据的操作。定义在逻辑结构上，每种逻辑结构都有一个运算集合。 ·常用的有：检索、插入、删除、更新、排序。 数据类型：是一个值的集合以及在这些值上定义的一组操作的总称。 ·结构类型：由用户借助于描述机制定义，是导出类型。 抽象数据类型ADT：·是抽象数据的组织和与之的操作。相当于在概念层上描述问题。 ·优点是将数据和操作封装在一起实现了信息隐藏。 程序设计的实质是对实际问题选择一种好的数据结构，设计一个好的算法。算法取决于数据结构。 算法是一个良定义的计算过程，以一个或多个值输入，并以一个或多个值输出。 评价算法的好坏的因素：·算法是正确的； ·执行算法的时间； ·执行算法的存储空间（主要是辅助存储空间）； ·算法易于理解、编码、调试。 时间复杂度：是某个算法的时间耗费，它是该算法所求解问题规模n的函数。 渐近时间复杂度：是指当问题规模趋向无穷大时，该算法时间复杂度的数量级。 评价一个算法的时间性能时，主要标准就是算法的渐近时间复杂度。 算法中语句的频度不仅与问题规模有关，还与输入实例中各元素的取值相关。 时间复杂度按数量级递增排列依次为：常数阶O（1）、对数阶O（log2n）、线性阶O（n）、线性对数阶O（nlog2n）、平方阶O （n^2）、立方阶O（n^3）、……k次方阶O（n^k）、指数阶O（2^n）。 《数据结构与算法》（c语言版）期末考复习题 一、选择题。 1．在数据结构中，从逻辑上可以把数据结构分为 C 。 A．动态结构和静态结构B．紧凑结构和非紧凑结构 C．线性结构和非线性结构D．内部结构和外部结构 2．数据结构在计算机内存中的表示是指 A 。 A．数据的存储结构B．数据结构C．数据的逻辑结构D．数据元素之间的关系 3．在数据结构中，与所使用的计算机无关的是数据的 A 结构。 A．逻辑B．存储C．逻辑和存储D．物理 4．在存储数据时，通常不仅要存储各数据元素的值，而且还要存储 C 。A．数据的处理方法B．数据元素的类型 C．数据元素之间的关系D．数据的存储方法 5．在决定选取何种存储结构时，一般不考虑 A 。 A．各结点的值如何B．结点个数的多少 C．对数据有哪些运算D．所用的编程语言实现这种结构是否方便。 6．以下说法正确的是 D 。 A．数据项是数据的基本单位 B．数据元素是数据的最小单位 C．数据结构是带结构的数据项的集合 D．一些表面上很不相同的数据可以有相同的逻辑结构 7．算法分析的目的是 C ，算法分析的两个主要方面是 A 。（1）A．找出数据结构的合理性B．研究算法中的输入和输出的关系C．分析算法的效率以求改进C．分析算法的易读性和文档性（2）A．空间复杂度和时间复杂度B．正确性和简明性 C．可读性和文档性D．数据复杂性和程序复杂性 8．下面程序段的时间复杂度是O(n2) 。 s =0; for( I =0; i 《数据结构与算法》复习题 一、选择题。 1在数据结构中，从逻辑上可以把数据结构分为 C 。 A ?动态结构和静态结构B.紧凑结构和非紧凑结构 C.线性结构和非线性结构 D.内部结构和外部结构 2?数据结构在计算机内存中的表示是指_A_。 A .数据的存储结构B.数据结构 C .数据的逻辑结构 D .数据元素之间的关系 3.在数据结构中，与所使用的计算机无关的是数据的A结构。 A .逻辑 B .存储C.逻辑和存储 D .物理 4.在存储数据时，通常不仅要存储各数据元素的值，而且还要存储_C A .数据的处理方法 B .数据元素的类型 C.数据元素之间的关系 D .数据的存储方法 5.在决定选取何种存储结构时，一般不考虑A A .各结点的值如何C.对数据有哪些运算 B .结点个数的多少 D .所用的编程语言实现这种结构是否方 6.以下说法正确的是D A .数据项是数据的基本单位 B .数据元素是数据的最小单位 C.数据结构是带结构的数据项的集合 D .一些表面上很不相同的数据可以有相同的逻辑结构 7.算法分析的目的是 C ，算法分析的两个主要方面是 A 。 (1) A .找出数据结构的合理性B.研究算法中的输入和输出的关系 C .分析算法的效率以求改进C.分析算法的易读性和文档性 (2) A .空间复杂度和时间复杂度B.正确性和简明性 &下面程序段的时间复杂度是0( n2) s =0; for( I =0; i 第一章数据结构概述 基本概念与术语 1．数据：数据是对客观事物的符号表示，在计算机科学中是指所有能输入到计算机中并被计算机程序所处理的符号的总称。 2. 数据元素：数据元素是数据的基本单位，是数据这个集合中的个体，也称之为元素，结点，顶点记录。 (补充：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。 ) 3．数据对象：数据对象是具有相同性质的数据元素的集合，是数据的一个子集。(有时候也 叫做属性。) 4．数据结构：数据结构是相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。 (1)数据的逻辑结构：数据的逻辑结构是指数据元素之间存在的固有逻辑关系，常称为数据结构。 数据的逻辑结构是从数据元素之间存在的逻辑关系上描述数据与数据的存储无关，是独立于计算机的。 依据数据元素之间的关系，可以把数据的逻辑结构分成以下几种： 1. 集合：数据中的数据元素之间除了“同属于一个集合“的关系以外，没有其他关系。 2. 线性结构：结构中的数据元素之间存在“一对一“的关系。若结构为非空集合，则除了第一个元素之外，和最后一个元素之外，其他每个元素都只有一个直接前驱和一个直接后继。 3. 树形结构：结构中的数据元素之间存在“一对多“的关系。若数据为非空集，则除了第一个元素 (根)之外，其它每个数据元素都只有一个直接前驱，以及多个或零个直接后继。 4. 图状结构：结构中的数据元素存在“多对多”的关系。若结构为非空集，折每个数据可有多个(或零个)直接后继。 (2)数据的存储结构：数据元素及其关系在计算机内的表示称为数据的存储结构。想要计算机处理数据，就必须把数据的逻辑结构映射为数据的存储结构。逻辑结构可以映射为以下两种存储结构： 1. 顺序存储结构：把逻辑上相邻的数据元素存储在物理位置也相邻的存储单元中，借助元素在存储器中的相对位置来表示数据之间的逻辑关系。 2. 链式存储结构：借助指针表达数据元素之间的逻辑关系。不要求逻辑上相邻的数据元素物理位置上也相邻。 5. 时间复杂度分析：1.常量阶：算法的时间复杂度与问题规模n 无关系T(n)=O(1) 2. 线性阶：算法的时间复杂度与问题规模 n 成线性关系T(n)=O(n) 3. 平方阶和立方阶：一般为循环的嵌套，循环体最后条件为i++ 时间复杂度的大小比较： O(1)< O(log 2 n)< O(n )< O(n log 2 n)< O(n2)< O(n3)< O(2 n ) 数据结构（C语言版）期末复习汇总 第一章绪论 数据结构：是一门研究非数值计算程序设计中的操作对象，以及这些对象之间的关系和操作的学科。 数据结构分为：逻辑结构、物理结构、操作三部分 逻辑结构：集合、线性结构、树形结构、图（网）状结构 物理结构（存储结构）：顺序存储结构、链式存储结构 算法：是为了解决某类问题而规定的一个有限长的操作序列。 算法五个特性：有穷性、确定性、可行性、输入、输出 评价算法优劣的基本标准（4个）：正确性、可读性、健壮性、高效性及低存储量 语句频度的计算。 算法的时间复杂度： 常见有：O(1)，O(n)，O(n2)，O(log2n)，O(nlog2n)，O(2n) 第二章线性表 线性表的定义和特点： 线性表：由n(n≥0)个数据特性相同的元素构成的有限序列。线性表中元素个数n(n≥0)定义为线性表的长度，n=0时称为空表。 非空线性表或线性结构，其特点： （1）存在唯一的一个被称作“第一个”的数据元素； （2）存在唯一的一个被称作“最有一个”的数据元素； （3）除第一个之外，结构中的每个数据元素均只有一个前驱； （4）除最后一个之外，结构中的每个数据元素均只有一个后继。 顺序表的插入：共计n个元素，在第i位插入，应移动（n-i+1）位元素。 顺序表的删除：共计n个元素，删除第i位，应移动（n-i）位元素。 线性表的两种存储方式：顺序存储、链式存储。 顺序存储 概念：以一组连续的存储空间存放线性表； 优点：逻辑相邻，物理相邻；可随机存取任一元素；存储空间使用紧凑； 缺点：插入、删除操作需要移动大量的元素；预先分配空间需按最大空间分配，利用不充分；表容量难以扩充； 操作：查找、插入、删除等 查找： ListSearch(SqlList L,ElemType x,int n) { int i; for (i=0;i 人生难得几回搏，此时不搏更待何时？ 第1章绪论 1.1 简述下列术语：数据 数据元素、数据对象、数据结构、存储结构、数据类型和抽象数据类型 解：数据是对客观事物的符号表示 在计算机科学中是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 数据元素是数据的基本单位 在计算机程序常作为一个整体进行考虑和处理 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 数据结构是相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合 存储结构是数据结构在计算机中的表示 数据类型是一个值的集合和定义在这个值集上的一组操作的总称 抽象数据类型是指一个数学模型以及定义在该模型上的一组操作 是对一般数据类型的扩展 1.2 试描述数据结构和抽象数据类型的概念与程序设计语言中数据类型概念的区别 解：抽象数据类型包含一般数据类型的概念 但含义比一般数据类型更广、更抽象 一般数据类型由具体语言系统部定义 直接提供给编程者定义用户数据 因此称它们为预定义数据类型 抽象数据类型通常由编程者定义 包括定义它所使用的数据和在这些数据上所进行的操作 在定义抽象数据类型中的数据部分和操作部分时 要求只定义到数据的逻辑结构和操作说明 不考虑数据的存储结构和操作的具体实现 这样抽象层次更高 更能为其他用户提供良好的使用接口 1.3 设有数据结构(D R) 其中 试按图论中图的画法惯例画出其逻辑结构图 解： 1.4 试仿照三元组的抽象数据类型分别写出抽象数据类型复数和有理数的定义（有理数是其分子、分母均为自然数且分母不为零的分数） 解： ADT Complex{ 数据对象：D={r i|r i为实数} 数据关系：R={ 第一章概论 1.数据结构描述的是按照一定逻辑关系组织起来的待处理数据元素的表示及相关操作，涉及数据的逻辑结构、存储结构和运算 2.数据的逻辑结构是从具体问题抽象出来的数学模型，反映了事物的组成结构及事物之间的逻辑关系 可以用一组数据（结点集合K）以及这些数据之间的一组二元关系（关系集合R）来表示：(K, R) 结点集K是由有限个结点组成的集合，每一个结点代表一个数据或一组有明确结构的数据 关系集R是定义在集合K上的一组关系，其中每个关系r（r∈R）都是K×K上的二元关系 3.数据类型 a.基本数据类型 整数类型(integer)、实数类型(real)、布尔类型(boolean)、字符类型（char）、指针类型（pointer）b.复合数据类型 复合类型是由基本数据类型组合而成的数据类型；复合数据类型本身，又可参与定义结构更为复杂的结点类型 4.数据结构的分类：线性结构（一对一）、树型结构（一对多）、图结构（多对多） 5.四种基本存储映射方法：顺序、链接、索引、散列 6.算法的特性：通用性、有效性、确定性、有穷性 7.算法分析：目的是从解决同一个问题的不同算法中选择比较适合的一种，或者对原始算法进行改造、加工、使其优化 8.渐进算法分析 a．大Ο分析法：上限，表明最坏情况 b．Ω分析法：下限，表明最好情况 c．Θ分析法：当上限和下限相同时，表明平均情况 第二章线性表 1.线性结构的基本特征 a.集合中必存在唯一的一个“第一元素” b.集合中必存在唯一的一个“最后元素” c.除最后元素之外，均有唯一的后继 d.除第一元素之外，均有唯一的前驱 2.线性结构的基本特点:均匀性、有序性 3.顺序表 a.主要特性：元素的类型相同；元素顺序地存储在连续存储空间中，每一个元素唯一的索引值；使用常数作为向量长度 b. 线性表中任意元素的存储位置：Loc(ki) = Loc(k0) + i * L（设每个元素需占用L个存储单元） c. 线性表的优缺点： 优点：逻辑结构与存储结构一致；属于随机存取方式，即查找每个元素所花时间基本一样 缺点：空间难以扩充 d.检索：ASL=【Ο（1）】 e.插入：插入前检查是否满了，插入时插入处后的表需要复制【Ο（n）】 f.删除：删除前检查是否是空的，删除时直接覆盖就行了【Ο（n）】 4.链表 4.1单链表 a.特点：逻辑顺序与物理顺序有可能不一致；属于顺序存取的存储结构，即存取每个数据元素所花费的时间不相等 b.带头结点的怎么判定空表：head和tail指向单链表的头结点 c.链表的插入（q->next=p->next; p->next=q;）【Ο（n）】 d.链表的删除（q=p->next; p->next = q->next; delete q;）【Ο（n）】 e.不足：next仅指向后继，不能有效找到前驱 4.2双链表 a.增加前驱指针，弥补单链表的不足 b.带头结点的怎么判定空表:head和tail指向单链表的头结点 c.插入：（q->next = p->next; q->prev = p; p->next = q; q->next->prev = q;） d.删除：（p->prev->next = p->next; p->next->prev = p->prev; p->prev = p->next = NULL; delete p;） 4.3顺序表和链表的比较 4.3.1主要优点 a.顺序表的主要优点 没用使用指针，不用花费附加开销；线性表元素的读访问非常简洁便利 b.链表的主要优点 无需事先了解线性表的长度；允许线性表的长度有很大变化；能够适应经常插入删除内部元素的情况 4.3.2应用场合的选择 a.不宜使用顺序表的场合 经常插入删除时，不宜使用顺序表；线性表的最大长度也是一个重要因素 b.不宜使用链表的场合 当不经常插入删除时，不应选择链表；当指针的存储开销与整个结点内容所占空间相比其比例较大时，应该慎重选择 第三章栈与队列 1.栈 a.栈是一种限定仅在一端进行插入和删除操作的线性表；其特点后进先出；插入：入栈（压栈）；删除：出栈（退栈）；插入、删除一端被称为栈顶（浮动），另一端称为栈底（固定）；实现分为顺序栈和链式栈两种 b.应用： 1）数制转换 while (N) { N%8入栈； N=N/8;} while (栈非空){ 出栈； 输出；} 2）括号匹配检验 不匹配情况：各类括号数量不同；嵌套关系不正确 算法： 逐一处理表达式中的每个字符ch： ch=非括号：不做任何处理 ch=左括号：入栈 ch=右括号：if (栈空) return false else { 出栈，检查匹配情况， if (不匹配) return false } 如果结束后，栈非空，返回false 3）表达式求值 3.1中缀表达式： 计算规则：先括号内，再括号外；同层按照优先级，即先乘*、除/,后加+、减-；相同优先级依据结合律，左结合律即为先左后右 3.2后缀表达式： <表达式> ::= <项><项> + | <项><项>－|<项> <项> ::= <因子><因子> * |<因子><因子>/|<因子> <因子> ::= <常数> ?<常数> ::= <数字>|<数字><常数> <数字> ∷= 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 3.3中缀表达式转换为后缀表达式 InfixExp为中缀表达式，PostfixExp为后缀表 达式 初始化操作数栈OP，运算符栈OPND； OPND.push('#'); 读取InfixExp表达式的一项 操作数：直接输出到PostfixExp中； 操作符： 当‘（’：入OPND; 当‘）’：OPND此时若空，则出错；OPND若 非空，栈中元素依次弹出，输入PostfixExpz 中，直到遇到‘（’为止；若为‘（’，弹出即 可 当‘四则运算符’：循环（当栈非空且栈顶不是 ‘（’&& 当前运算符优先级>栈顶运算符优先 级），反复弹出栈顶运算符并输入到 PostfixExp中，再将当前运算符压入栈 3.4后缀表达式求值 初始化操作数栈OP； while （表达式没有处理完) { item = 读取表达式一项; 操作数：入栈OP； 运算符：退出两个操作数， 计算，并将结果入栈} c.递归使用的场合：定义是递归的；数据结构是 递归的；解决问题的方法是递归的 2.队列 a.若线性表的插入操作在一端进行，删除操作 在另一端进行，则称此线性表为队列 b.循环队列判断队满对空： 队空：front==rear；队满： (rear+1)%n==front 第五章二叉树 1.概念 a. 一个结点的子树的个数称为度数 b.二叉树的高度定义为二叉树中层数最大的叶 结点的层数加1 c.二叉树的深度定义为二叉树中层数最大的叶 结点的层数 d.如果一棵二叉树的任何结点，或者是树叶， 或者恰有两棵非空子树，则此二叉树称作满二 叉树 e.如果一颗二叉树最多只有最下面的两层结点 度数可以小于2；最下面一层的结点都集中在 该层最左边的位置上，则称此二叉树为完全二 叉树 f.当二叉树里出现空的子树时，就增加新的、特 殊的结点——空树叶组成扩充二叉树，扩充二 叉树是满二叉树 外部路径长度E：从扩充的二叉树的根到每个 外部结点（新增的空树叶）的路径长度之和 内部路径长度I：扩充的二叉树中从根到每个内 部结点（原来二叉树结点）的路径长度之和 2.性质 a. 二叉树的第i层（根为第0层，i≥0）最多有 2^i个结点 b. 深度为k的二叉树至多有2k+1-1个结点 c. 任何一颗二叉树，度为0的结点比度为2的 结点多一个。n0 = n2 + 1 d. 满二叉树定理：非空满二叉树树叶数等于其 分支结点数加1 e. 满二叉树定理推论：一个非空二叉树的空子 树(指针)数目等于其结点数加1 f. 有n个结点（n>0）的完全二叉树的高度为 ?log2(n+1)?，深度为?log2(n+1)?? g. 对于具有n个结点的完全二叉树，结点按层 次由左到右编号，则有： 1) 如果i = 0为根结点；如果i>0，其父结点 编号是(i-1)/2 2) 当2i+1 数据结构基础及深入及考试 复习资料 习题及实验参考答案见附录 结论 1、数据的逻辑结构是指数据元素之间的逻辑关系。即从逻辑关系上描述数据，它与数据的存储无关，是独立于计算机的。 2、数据的物理结构亦称存储结构，是数据的逻辑结构在计算机存储器内的表示（或映像）。它依赖于计算机。存储结构可分为4大类：顺序、链式、索引、散列 3、抽象数据类型：由用户定义，用以表示应用问题的数据模型。它由基本的数据类型构成，并包括一组相关的服务（或称操作）。它与数据类型实质上是一个概念，但其特征是使用与实现分离，实行封装和信息隐蔽（独立于计算机）。 4、算法：是对特定问题求解步骤的一种描述，它是指令的有限序列，是一系列输入转换为输出的计算步骤。 5、在数据结构中，从逻辑上可以把数据结构分成（ C ） A、动态结构和表态结构 B、紧凑结构和非紧凑结构 C、线性结构和非线性结构 D、内部结构和外部结构 6、算法的时间复杂度取决于（ A ） A、问题的规模 B、待处理数据的初态 C、问题的规模和待处理数据的初态 线性表 1、线性表的存储结构包括顺序存储结构和链式存储结构两种。 2、表长为n的顺序存储的线性表，当在任何位置上插入或删除一个元素的概率相等时，插入一个元素所需移动元素的平均次数为（ E ），删除一个元素需要移动的元素的个数为（ A ）。 A、(n-1)/2 B、n C、n+1 D、n-1 E、n/2 F、(n+1)/2 G、(n-2)/2 3、“线性表的逻辑顺序与存储顺序总是一致的。”这个结论是（ B ） A、正确的 B、错误的 C、不一定，与具体的结构有关 4、线性表采用链式存储结构时，要求内存中可用存储单元的地址（ D ） A、必须是连续的 B、部分地址必须是连续的C一定是不连续的D连续或不连续都可以 5、带头结点的单链表为空的判定条件是（ B ） A、head==NULL B、head->next==NULL C、head->next=head D、head!=NULL 6、不带头结点的单链表head为空的判定条件是（ A ） A、head==NULL B、head->next==NULL C、head->next=head D、head!=NULL 7、非空的循环单链表head的尾结点P满足（ C ） A、p->next==NULL B、p==NULL C、p->next==head D、p==head 8、在一个具有n个结点的有序单链表中插入一个新结点并仍然有序的时间复杂度是（ B ） A、O(1) B、O(n) C、O(n2) D、O(nlog2n) 9、在一个单链表中，若删除p所指结点的后继结点，则执行（ A ）数据结构C语言版期末考试试题(有答案)
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