数据结构讲义7
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《数据结构》讲义什么是数据结构计算机解题步骤:建立数学模型——设计解此数学模型的算法——编制程序——进行测试调整——解答。
其中建立数学模型的实质:找出操作对象之间的关系。
例1. 图书馆书目检索——对应线性关系例2. 博奕树——对应树型关系例3. 交叉路口交通灯管理——对应图状结构。
数据结构是一门研究非数值计算的程序设计问题中(地计算机的操作对象及它们之间的关系和操作等的学科。
位)数据结构的基本概念和术语1. 数据(Data)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。
换句话说,数据是对客观事物采用计算机能够识别、存储和处理的形式所进行的描述;是计算机加工处理的对象。
包括数值、字符、声音、图象等。
2. 数据元素(Data Element)数据元素是组成数据的基本单位, 是数据集合的个体,在计算机中通常作为一个逻辑整体进行考虑和处理。
一个数据元素可由若干个数据项组成(Data Item)。
3. 数据对象(Data Object)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。
例如:整数数据对象是集合N={0,±1,±2,…},字母字符数据对象是集合C={′A′,′B′,…,′Z′},表1-1所示的学籍表也可看作一个数据对象。
由此可看出,不论数据元素集合是无限集(如整数集)、有限集(如字符集),还是由多个数据项组成的复合数据元素(如学籍表),只要性质相同,都是同一个数据对象。
综上1~3所述,再分析数据概念:4. 结构(Data Structure)数据元素相互之间的关系称为结构( Structure ),有四种基本结构。
(1) 集合结构: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。
(2) 线性结构:结构中的数据元素之间存在着一对一的线性关系。
(3) 树形结构:结构中的数据元素之间存在着一对多的层次关系。
(4) 图状结构或网状结构:结构中的数据元素之间存在着多对多的任意关系。
《数据结构》讲义数据结构是计算机科学和编程中非常重要的概念之一。
它是指在计算机中存储和组织数据的方法和原则。
一、介绍数据结构在计算机科学领域中具有重要的地位。
它涉及到如何存储和组织数据,以便于对其进行检索和操作。
数据结构可以分为两种基本类型:线性结构和非线性结构。
线性结构包括数组、链表、栈和队列,而非线性结构包括树和图。
二、线性结构1. 数组数组是一种用来存储多个相同类型的元素的数据结构。
它具有固定长度和连续的内存空间。
数组可以通过索引访问元素,可以快速地插入和删除元素,但是其长度固定不变。
2. 链表链表是一种由节点组成的数据结构,每个节点都包含一个值和指向下一个节点的指针。
链表可以在任意位置插入和删除节点,但是访问节点的时间复杂度较高。
3. 栈栈是一种具有特定操作限制的线性结构。
它遵循“先进后出”的原则,即最后插入的元素最先被访问和删除。
栈可以用来实现递归、回溯和表达式求值等功能。
4. 队列队列也是一种具有特定操作限制的线性结构。
它遵循“先进先出”的原则,即最先插入的元素最先被访问和删除。
队列可以用来实现任务调度、缓冲区等功能。
三、非线性结构1. 树树是一种由节点组成的非线性结构。
它包含一个根节点和多个子节点,每个节点可以有任意数量的子节点。
树可以用来表示层次关系、排序和搜索等功能。
2. 图图是一种由节点和边组成的非线性结构。
节点表示实体,边表示节点之间的关系。
图可以用来表示网络、关系和路径等信息。
四、常用数据结构在实际编程中,还有一些常用的数据结构:1. 哈希表:通过哈希函数将元素映射到不同的位置,实现快速的查找和插入操作。
2. 堆:一种特殊的树结构,可以快速找到最大或最小的元素。
3. 二叉搜索树:一种有序的二叉树,可以高效地进行搜索和插入操作。
五、应用场景数据结构在实际开发中有广泛的应用场景,包括但不限于以下几个方面:1. 数据库系统中的索引结构:为了快速检索数据,数据库系统使用各种数据结构来组织数据。