第7章逻辑存储结构
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《数据结构》填空作业题答案第 1 章绪论(已校对无误)1.数据结构包括数据的逻辑结构、数据的存储结构和数据的运算三方面的内容。
2.程序包括两个内容:数据结构和算法。
3.数据结构的形式定义为:数据结构是一个二元组:Data Structure =( D, S)。
4.数据的逻辑结构在计算机存储器内的表示,称为数据的存储结构。
5.数据的逻辑结构可以分类为线性结构和非线性结构两大类。
6.在图状结构中,每个结点的前驱结点数和后继结点数可以有多个。
7.在树形结构中,数据元素之间存在一对多的关系。
8.数据的物理结构,指数据元素在计算机中的标识(映象),也即存储结构。
9.数据的逻辑结构包括线性结构、树形结构和图形结构 3 种类型,树型结构和有向图结构合称为非线性结构。
10. 顺序存储结构是把逻辑上相邻的结点存储在物理上连续的存储单元里,结点之间的逻辑关系由存储单元位置的邻接关系来体现。
11. 链式存储结构是把逻辑上相邻的结点存储在物理上任意的存储单元里,节点之间的逻辑关系由附加的指针域来体现。
12.数据的存储结构可用 4 种基本的存储方法表示,它们分别是顺序存储、链式存储、索引存储和散列存储。
13. 线性结构反映结点间的逻辑关系是一对一的,非线性结构反映结点间的逻辑关系是一对多或多对多。
14.数据结构在物理上可分为顺序存储结构和链式存储结构。
15. 我们把每种数据结构均视为抽象类型,它不但定义了数据的表示方式,还给出了处理数据的实现方法。
16.数据元素可由若干个数据项组成。
17.算法分析的两个主要方面是时间复杂度和空间复杂度。
18.一个算法的时间复杂度是用该算法所消耗的时间的多少来度量的,一个算法的空间复杂度是用该算法在运行过程中所占用的存储空间的大小来度量的。
19.算法具有如下特点:有穷性、确定性、可行性、输入、输出。
20. 对于某一类特定的问题,算法给出了解决问题的一系列操作,每一操作都有它的确切的定义,并在有穷时间内计算出结果。
以下习题来自《计算机系统结构》第七章存储体系。
7.1解释下列术语直接映像:每个主存地址映像到Cache中的一个指定地质的方式称为直接映像。
全相联映像:任何主存地址可映像到任何Cache地址的方式称为全相联映像。
组相联映像:组相联映像指的是将存储空间的页面分成若干组,各组之间是直接映像,而组内各块之间是全相联映像。
全写法:全写法也称直达法,即写操作将数据同时写入Cache和缓存。
写回法:写Cache时不写主存,仅当被写Cache数据块要被替换出去时才写回主存。
虚拟存储器:虚拟存储器是主存的扩展,当主存的容量不能满足要求时,数据可存放在外存中,在程序中仍然按地址访问外存空间。
大小取决于计算机的访存能力。
段式管理:把主存按段分配的存储管理方式称为段式管理。
页式管理:把虚拟存储空间和实际存储空间等分成固定大小的页,各虚拟页可装入主存中不同的实际页面位置。
段页式管理:段页式管理式段式管理和页式管理的结合,他将存储空间按逻辑模块分成段,每段又分成若干个页,访存通过一个段表和若干个页表进行。
段的长度必须是页的长度的整数倍,段的起点必须是某一页的起点。
快表:为了提高页表中常用项的访问速度,采用快速硬件构成的比全表小的多的部分表格。
慢表:存放在主存中的整个页表。
高速缓存:高速缓冲存储器是位于CPU和主存之间的高层存储子系统。
时间局部性:如果一个存储项被访问,则可能该项会很快再次被访问。
空间局部性:如果一个存储项被访问,则该项及其邻近的相也可能很快被访问。
段表:在对虚拟内存进行管理时,系统中用于指明各段在主存中的位置的表,表中包括段名或段号、段起点、装入位和段长等。
页表:在对虚拟内存进行管理时,系统中用于指明各页在主存中的位置的表,表中包括页号、每页在主存中的起始位置、表示该页是否已装入主存的装入位等。
块表:存储系统中的一个用于解决块和页的定位、标志、和寻址问题的表。
7.2 有人认为,随着存储器芯片集成度的提高,主存的容量将越来越大,虚拟存贮器将被淘汰,未来的计算机中将不采用虚拟存储器。
陈嫒算法与数据结构第三版课后答案算法与数据结构-C语言描述(第三版)第1章绪论1、解释以下概念:逻辑结构,存储结构,操作,数据结构,数据结构的表示,数据结构的实现,抽象数据类型,算法,算法的时间代价,算法的空间代价,大O表示法,贪心法,回溯法,分治法。
答:(1)逻辑结构(数学模型):指数据元素之间地逻辑关系。
具体解释:指数学模型(集合,表,树,和图)之间的关系。
描述方式:B=<K,R>,K是节点的有穷集合,R是K上的一个关系。
(2)存储结构(物理结构):数据的逻辑结构在计算机存储器中的映射(或表示)。
(3)操作(行为):指抽象数据类型关心的的各种行为在不同的存储结构上的具体算法(或程序)。
(4)数据结构:传统观念:数据结构是计算机中表示(存储)的、具有一定逻辑关系和行为特征的一组数据。
②根据面向对象的观点:数据结构是抽象数据类型的物理实现。
(5)数据结构的表示:(6)数据结构的实现:(7)抽象数据类型:(8)算法:是由有穷规则构成(为解决其中一类问题)的运算序列。
-算法可以有若干输入(初始值或条件)。
-算法通常又有若干个输出(计算结果)。
-算法应该具有有穷性。
一个算法必须在执行了有穷步之后结束。
-算法应该具有确定性。
算法的每一步,必须有确切的定义。
-算法应该有可行性。
算法中国的每个动作,原则上都是能够有机器或人准确完成的。
(9)算法的时间代价:(10)算法的空间代价:(11)大O表示法:-更关注算法复杂性的量级。
-若存在正常数c和n0,当问题的规模n>=cf(n), 则说改算法的时间(或空间)代价为O(f(n))(12)贪心法:当追求的目标是一个问题的最优解是,设法把整个问题的求解工作分成若干步来完成。
在其中的每一个阶段都选择都选择从局部来看是最优的方案,以期望通过各个阶段的局部最有选择达到整体的最优。
例如:着色问题:先用一种颜色尽可能多的节点上色,然后用另一种颜色在为着色节点中尽可能多的节点上色,如此反复直到所有节点都着色为止;(13)回溯法有一些问题,需要通过彻底搜索所有的情况寻找一个满足一些预定条件的最优解。
数据结构简答题第⼀章绪论1、数据结构是⼀门研究什么的学科?数据结构是⼀门研究⾮数值计算的程序设计问题中,计算机操作对象及对象间的关系和施加于对象的操作等的学科。
2、数据存储结构有哪⼏种类型?存储结构可分为顺序存储、链式存储、索引存储和散列存储。
3、数据逻辑结构包括哪⼏种类型?逻辑结构包括线性结构和⾮线性结构。
更细分的话可以说,逻辑结构包括集合、线性结构(线性表、栈、队列等)、树形结构和⽹状结构。
4、数据结构与数据类型有什么区别?答:数据结构这⼀术语有两种含义,⼀是作为⼀门课的名称,⼆是作为⼀个科学的概念,⽬前尚⽆公认定义,⼀般认为,数据结构包括三个⽅⾯数据的逻辑结构,数据的存储结构,数据的运算。
⽽数据类型是值的集合和操作的集合,可以看做是已实现了的数据结构,后者是前者的⼀种简化情况。
5、数据类型和抽象数据类型是如何定义的?⼆者有何相同和不同之处?抽象数据类型的主要特点是什么?使⽤抽象数据类型的主要好处是什么?数据类型和抽象数据类型是如何定义的?⼆者有何相同和不同之处?抽象数据类型的主要特点是什么?使⽤抽象数据类型的主要好处是什么?答:数据类型是程序设计语⾔中的⼀个概念,数据类型是值的集合和操作的集合,可以看做是已实现了的数据结构抽象数据类型指⼀个数学模型及定义在该模型上的⼀组操作。
抽象的意义在于数据类型的数学抽象特性。
抽象数据类型的定义仅取决于它的逻辑特性,⽽与其在计算机内部如何表⽰与实现⽆关。
⽆论其内部如何变化。
只要它的数学特性不变就不影响它的外部使⽤。
抽象数据类型和数据类型实质上是⼀个概念,但是抽象数据类型的范围更⼴,它已不再局限于机器已定义和实现的数据类型,还包括⽤户在设计软件系统时⾃⾏定义的数据类型。
使⽤抽象数据类型定义的软件模块含定义,表⽰和实现三部分,封装在⼀起,对⽤户透明(提供接⼝),⽽不必了解实现细节。
6、名词解释数据:是对客观事物的符号表⽰,在计算机科学中指所有能输⼊到计算机并能被计算机程序处理的符号总称。
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。