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精品课件-数据结构教程(胡元义)-第1章

精品课件-数据结构教程(胡元义)-第1章
(4) 哈希(或散列)存储结构：此方法的基本思想是根据 数据元素的关键字通过哈希(或散列)函数直接计算出该数据元 素的存储地址。
第1章 绪论
顺序存储结构的主要优点是节省存储空间，即分配给数据 的存储单元全部用于存放数据元素的数据信息，数据元素之间 的逻辑关系没有占用额外的存储空间。采用这种存储结构可以 实现对数据元素的随机存取，即每个数据元素对应有一个序号， 并由该序号可以直接计算出数据元素的存储地址(例如对于数 组A其序号为数组元素的下标，数组元素A[i]可以通过*(A+i) 进行存取)。但顺序存储结构的主要缺点是不便于修改，对数 据元素进行插入、删除运算时，可能要移动一系列的数据元素。
第1章 绪论
(1) 分析阶段：分析实际问题，从中抽象出一个数学模 型。
(2) 设计阶段：设计出解决数学模型的算法。 (3) 编程阶段：用适当的编程语言编写出可执行的程序。 (4) 测试阶段：测试、修改直到得到问题的解答。 数据结构课程集中讨论软件开发过程中的设计阶段，同时 涉及分析阶段和编程阶段的若干基本问题。此外，为了构造出 好的数据结构及其实现，还需考虑数据结构及其实现的评价与 选择。因此，数据结构课程的内容包括了如表1.1所示的数据 表示和数据处理方面所对应的3个层次。
第1章 绪论
1.2.2 存储结构 数据的存储结构是数据结构在计算机中的表示方法，也即
数据的逻辑结构到计算机存储器的映像，包括数据结构中数据 元素的表示以及数据元素之间关系的表示。数据元素及数据元 素之间的关系在计算机中可以有以下四种基本存储结构：
(1) 顺序存储结构：借助于数据元素在存储器中的相对 位置来表示数据元素之间的逻辑关系。通常顺序存储结构是利 用程序语言中的数组来描述的。
第1章 绪论

数据结构精选课件(ppt 82页)

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

数据结构严蔚敏(全部章节814张)-(课件)

数据结构严蔚敏(全部章节814张)-(课件)
第1章 绪 论
目前，计算机已深入到社会生活的各个领域，其应 用已不再仅仅局限于科学计算，而更多的是用于控制， 管理及数据处理等非数值计算领域。计算机是一门研究 用计算机进行信息表示和处理的科学。这里面涉及到两 个问题：信息的表示，信息的处理。
信息的表示和组织又直接关系到处理信息的程序的 效率。随着应用问题的不断复杂，导致信息量剧增与信 息范围的拓宽，使许多系统程序和应用程序的规模很大， 结构又相当复杂。因此，必须分析待处理问题中的对象 的特征及各对象之间存在的关系，这就是数据结构这门 课所要研究的问题。
计算机求解问题的一般步骤
编写解决实际问题的程序的一般过程：
– 如何用数据形式描述问题?—即由问题抽象出一个 适当的数学模型; – 问题所涉及的数据量大小及数据之间的关系; – 如何在计算机中存储数据及体现数据之间的关系? – 处理问题时需要对数据作何种运算? – 所编写的程序的性能是否良好? 上面所列举的问题基本上由数据结构这门课程来回答。
– 链式存储结构：在每一个数据元素中增加一个存 放另一个元素地址的指针(pointer )，用该指针来表 示数据元素之间的逻辑结构(关系)。
例：设有数据集合A={3.0,2.3,5.0,-8.5,11.0} ，两种不同
的存储结构。
– 顺序结构：数据元素存放的地址是连续的；
– 链式结构：数据元素存放的地址是否连续没有要 求。
1.1.4 数据结构的存储方式
数据结构在计算机内存中的存储包括数据元素的 存储和元素之间的关系的表示。
元素之间的关系在计算机中有两种不同的表示方法： 顺序表示和非顺序表示。由此得出两种不同的存储结构： 顺序存储结构和链式存储结构。
– 顺序存储结构：用数据元素在存储器中的相对位 置来表示数据元素之间的逻辑结构(关系)。

数据结构讲义精品PPT课件

数据结构讲义精品PPT课件

003 陈诚 02 男 19840910 638
… … … ……
…
数据元素
数据结构 具有结构的数据元素的集合。它包 括数据元素的逻辑结构、存储结构和相适应的 运算。
逻辑结构
数据元素之间的逻辑关系，与计算机无关。 可用一个二元组表示：Data_Structure = (D,R) D：数据元素的有穷集合，R：集合D上关系的有穷集合。
《The Art of Computer Programming》
Art Evans
数据结构在计算机科学中是一门综合性的专业基础课， 也是计算机专业的必修课，是其它许多课程的先修课程， 是设计编译程序、操作系统、数据库系统等系统程序和 大型应用程序的重要基础。
1.2 基本概念和术语
基本术语
数据 被计算机加工处理的对象。 数据元素（记录、表目） 数据的基本单位，
几种常用的运算有： (1)建立数据结构 (2)清除数据结构 (3)插入数据元素 (4)删除数据元素 (5)排序
(6)检索* (7)更新 (8)判空和判满* (9)求长*
*操作为引用型操作，即数据值不发生变化； 其它为加工型操作。
抽象数据类型
抽象数据类型 ADT（ Abstract Data Type ）： 数据类型概念的引伸。指一个数学模型以及在其上定义的操作集 合，与计算机无关。 数据类型：一组值的集合和定义在其上的一组操作的总称。
抽象数据类型的描述方法
ADT 抽象数据类型名 { 数据对象：〈数据对象的定义〉 数据关系：〈数据关系的定义〉 基本操作：〈基本操作的定义〉
} ADT 抽象数据类型名
其中基本操作的定义格式为:
基本操作名（参数表） 初始条件：〈初始条件描述〉 操作结果：〈操作结果描述〉

绪论(数据结构教程PPT课件)

绪论(数据结构教程PPT课件)
缓冲处理
在网络传输或文件读写过程中，使 用队列作为缓冲区，暂时存储待处 理的数据，以提高处理效率。
04
串、数组和广义表
串定义及基本操作
串的基本操作包括
赋值操作、连接操作、求串长、比较操作、定位操作等。
串的存储结构包括
顺序存储结构和链式存储结构。
串模式匹配算法
串模式匹配算法是指在一个主串中寻找一个子串（模式串）的位置。
函数调用
在程序执行过程中，使用 栈来保存函数调用的信息， 如函数参数、局部变量和 返回地址等。
队列定义及基本操作
01
队列（Queue）是一种特殊的线性数据结构，其操作在表 的两端进行。一端称为队头（front），另一端称为队尾 （rear）。
02
队列的基本操作包括
03
入队（enqueue）：在队尾插入一个元素。
3
线性表的抽象数据类型描述
数据类型名称、数据对象集合、操作集合等
线性表顺序存储结构
01
顺序存储结构的定义
用一段地址连续的存储单元依次存储线性表的数据元素
02
顺序存储结构的基本操作实现
创建、初始化、销毁、判空、清空、求长度、获取元素、修改元素等操
作的实现方法
03
顺序存储结构的优缺点
无需为表示表中元素之间的逻辑关系而增加额外的存储空间；可以快速
线索二叉树
线索二叉树是对二叉树的每个结点增设两个标志位以及一条线索而得到的。根据线索性质的不同，线索二叉树可分为前序线 索二叉树、中序线索二叉树和后序线索二叉树三种。这里以中序线索二叉树为例来说明线索二叉树的构造方法。
中序线索二叉树的构造规则是：若将二叉树的中序遍历序列中的每个结点都看作是相应指针域为空的指针，则称这些指针为 线索，而指向其前驱或后继的指针称为线索指针。加上线索的二叉链表称为线索链表，相应的二叉树称为线索二叉树 (Threaded BinaryTree)。根据线索性质的不同，线索二叉树可分为前序线索二叉树、中序线索二叉树和后序线索二叉树三种 。

严蔚敏数据结构课件01：绪论

严蔚敏数据结构课件01：绪论
严蔚敏数据结构课件01从绪论开始，深入探讨了数据结构的多个方面。首先定义了数据结构的基本概念，如数据、数据元素和数据项，这些是理解数据结构的基础。接着，详细解释了数据结构的定义，即数据元素之间存在特定关系的集合，并介绍了四种基本逻辑结构：集合、线性结构、树型结构和图状结构。这些结构反映了数据元素之间的不同关系。此外，课件还探讨了数据的物理结构，即数据结构在计算机中的存储方式，包括顺序存储、链式存储、索存储和散列存储。这些存储方式的选择对数据的访问和操作效率有重要影响。为了加深理解，课件中提供了多个实例，如计算机系人事表和某企业年产值表，通过这些实例展示了数据结构在实际应用中的价值。最后，根据数据结构的性质和操作对其进行了划分，帮助学习者更全面地掌握数据结构的知识体系。

数据结构严蔚敏PPT(完整版)

排序算法的时间复杂度
时间复杂度是衡量算法效率的重要指标，常见的 排序算法的时间复杂度有O(n^2)、O(nlogn)、 O(n)等。
查找的基本概念和算法
查找的基本概念
查找是指在一个已经有序或部分 有序的数据集合中，找到一个特 定的元素或一组元素的过程。
常见查找算法
常见的查找算法包括顺序查找 、二分查找、哈希查找等。
先进先出（FIFO）的数据 处理。
并行计算中的任务调度。
打印机的打印任务管理。
二叉树的层序遍历（宽度 优先搜索，BFS）。
04
树和图
树的基本概念和性质
树的基本概念
树是一种非线性数据结构，由节 点和边组成，其中节点表示实体 ，边表示实体之间的关系。
树的性质
树具有层次结构，节点按照层次 进行排列，每个节点最多只能有 一个父节点，除了根节点外。
isEmpty：判断队列是否为空。
enqueue：向队尾添加一个元素。
front 或 peek：查看队首元素。
dequeue：删除队首的元素。
栈和队列的应用
栈的应用 后进先出（LIFO）的数据处理。
括号匹配问题。
栈和队列的应用
队列的应用
深度优先搜索（DFS）。 表达式求值。
01
03 02
栈和队列的应用
数据结构严蔚敏ppt( 完整版)
contents
目录
• 绪论 • 线性表 • 栈和队列 • 树和图 • 排序和查找 • 数据结构的应用案例分析
01
绪论
数据结构的基本概念
总结词
数据结构是计算机存储和组织数据的方式，是算法和数据操 作的基础。
详细描述
数据结构是计算机科学中研究数据的组织和存储方式的学科 ，它决定了数据在计算机中的表示和关系。数据结构不仅包 括数据的逻辑结构，还涉及到数据的物理存储方式以及数据 的操作方式。

第一章 绪论 《数据结构》PPT课件

47
① 结构化程序设计目的
通过设计结构良好的程序，以程序的静态良好结构保证 程序动态执行的正确性，使程序易理解、易调试、易维 护，以提高软件开发的效率，减少出错率。
②结构化程序设计的构成单元
任何程序都可由顺序、选择、重复三种基本控制结构来 组成。
③结构化程序设计方法 其一：“自顶向下，逐步求精”的设计思想 ；其二： “独立功能，一个入口，一个出口“的模块化结构； 其 三：“仅用三种基本控制结构”的设计原则
不是针对实际执行时间精确算出算法执行的具 体时间，而是针对算法中语句的执行次数做出估计， 从中得到算法执行时间的信息。
38
定义：
语句频度是指该语句在一个算法中重复执行
的次数。
例如： 算法语句
对应的语句频度
1 for（i=0；i< n;i++）
两个
2
for （j=0；j<n;j++）
矩阵
3
{c[i][j]=0;
1.1 数据结构的基本概念（定义）
1
数据（Data）
定义：
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。
数据包含整型、实型、布尔型、图象、字符、声音 等一切可以输入到计算机中的符号集合。
例如对C源程序
C编译程序
源程序
（.c）
目标程序 （.obj）
C链接程序
可执行程序 （.exe）
数据元素之间的关系在计算机中的表示方法： ▪顺序映像 （顺序存储结构） ▪非顺序映像（非顺序存储结构）
18
运算集合
例如工资表：
编 号 姓 名 性别 基本工资 工龄工资 应扣工资 实发工资
100001 张爱芬 100002 李 林
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18
第一讲
19
基本术语
数据元素（Data Element） 是数据的基本单位。在不同的条件下，数据元 素又可称为元素、结点、顶点、记录。
数据元素类（Data Element Class） 是具有相同性质的数据元素的集合 。
例如： 整数数据对象N＝｛0，1-1,2,-2……｝ 字母数据对象C＝｛’a’ ,’b’ ,’c’……｝
23
按行政分组来建立树形的数据结构 Tree =(D,R)其中： D={01,02,03,04,05,06,07,08,09,10} R＝{<01,02>,<01,03>,<01,04>,<02,05>,<02,06>,
<02,07>,<03,08>,<03,09>,<04,10>} 按员工的爱好来建立图状的数据结构 Graph =(D,R) 其中： D={01,02,03,04,05,06,07,08,09,10, 网，羽，乒} R＝{<01,羽>,<01,乒>,<05,网>,<05,乒>,<06,网>}
数据结构
付细楚
2011年2月
1
联系方式
电子邮件：xichuf@ 欢迎同学们共同交流和探讨。
2
课程的性质 综合性的专业基础课程 软件专业课程体系中的核心课程
先修课: C++程序设计语言,离散数学 后续课: 几乎所有的软件方面课程,
如:操作系统,编译原理,算法分析 与设计,应用系统开发等.
[2] Bruno R. Preiss，数据结构与算法——面向对象的 C++设计模式，北京：电子工业出版社，2003年
[3] 李春葆． 数据结构习题与解析（C语言版 第二 版）． 北京：清华大学出版社，2004年
[4] 陈元春等编，用数据结构基础，中国
介绍数据结构的基本概念 1. 什么是数据结构 2. 数据结构基本概念 3. 抽象数据类型表示与实现 4. 算法及算法分析
置N 个皇后, 每个皇后不能相遇 按国际象棋的规则,皇后可以 横吃,竖吃, 斜吃.
以简化的 四皇后问题为例, 说明八皇后问题.
● ●
● ●
四皇后问题最后结果如附图. 四皇后最后的结果
14
四皇后问题情形一
●
●
●
●
●
●
●
15
例1.3 交通灯管理问题
交通管理问题（P3 图1.3） 设计一个交通信号灯:
9
1.1 什么是数据结构
应用领域： 科学计算
• 加工对象： 数值
信息管理、人工智能、 文字处理
字符、表格、图像或 其他具有一定结构的数据
10
计算机解决问题的步骤
用计算机解决具体实际问题时,一般过程如下:
从具体问题抽象出适当的数据模型, 设计求解数据模型的算法 编写程序,运行并调试程序, 直到解决实际
状结构也称网状结构。
21
数据的逻辑结构
数据的逻辑结构可以看作是从具体问题中抽象出来 的数学模型，它与数据的存储无关
逻 线性： 线性表、栈、队列、数组、串 辑 结 构 非线性： 广义表、树、图
22
数据结构定义举例 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 例如: 按员工的编号来建立元素间的线性关系 Linear-List =(D,R) 其中： D={01,02,03,04,05,06,07,08,09,10} R＝{<01,02>,<02,03>,…………<09,10>}
12
图书信息表
000001 000002 000003 000004 。。。
高等数学 理论力学 高等数学 线性代数 。。。
樊映川 罗远祥 华罗庚 阳正宏 。。。。
S01 L01 S01 S02 。。。
。。。 。。。 。。。 。。。 。。。
13
例1.2 八皇后问题
N 皇后问题 是要求一个 N×N 的棋盘上放
问题. 举例: 求水仙花数问题. 寻求数据模型实质是: 分析问题,从中提取操作的对象,并找出这些操 作对象之间的关系,然后用数学语言加以描述.
11
例1.1 图书信息检索
登录号,书名, 作者,出版社, 出版日期等 构成一张表. 每本书一个登录号.
要求按书名,作者,分类号等进行查找,
建立分别按书名,作者名,分类号的顺序排列 的索引表. 书目表,书名,作者名,分类号索引表 构成数学模型.
使车辆通行时互相之间不能碰撞.
问题转化为: 对图上的每一个顶点染一种颜色,要求有连 线的顶点颜色不能相同.
16
例1.4 交通咨询问题
城市公交线路图，求解出行路径。
17
1.2 数据结构的基本概念
数据（Data）
信息的载体，它能够被计算机识别、存储和加工 处理。
例如：
数值计算中的整数和实数， 编译程序或文本编辑程序中的字符串。 多媒体技术中所涉及的视频和音频信号，经采集 转换后都能形成被计算机所接受的数据。
3
课程安排 教学安排:
教学总学时数 56学时 （其中 讲授:40课时, 实验 16 课时）
数据结构与算法课程设计（2周） 10软件4、5、6、7、8班
4
研究对象 主要是研究： 非数值计算的程序设计问题中所出现的 计算机操作对象以及它们之间的关系和操作
5
学习目的
了解计算机处理对象的特性，将现实世界中 实际问题中所涉及的处理对象在计算机中表 示出来并对它们进行处理。
与此同时，通过算法训练提高计算机思维的 能力，通过程序设计的技能训练来促进综合 应用能力和专业素质的提高。
6
教材
[1] 严蔚敏等. 数据结构（C语言版）, 北京：清华大学出版社，1997年
[2] 李根强 数据结构习题解答及实训指导 北京：中国水利出版社， 2009年
7
参考资料
[1] 殷人昆等. 数据结构（用面向对象方法与C++描）, 北京：清华大学出版社，1999年
20
数据结构的概念
数据结构（Data Structure）是指互相之间存在着一 种或多种关系的数据元素的集合。
四类基本的结构： （图1.5） （1）集合 数据元素间的关系是’属于同一个集合’ 。 （2）线性结构 数据元素之间存在一对一的关系。 （3）树形结构 数据元素之间存在一对多的关系。 （4）图状结构 数据元素之间存在多对多的关系，图