第十讲 线性表5
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线性表知识点总结⼀、数据结构思维导图1.算法的特点:明确-算法应该是明确的,毫不含糊的。
它的每个步骤,和它们的输⼊/输出的应明确和必须导致只有⼀个意思。
输⼊-算法应该具有0个或多个明确的定义输⼊输出-算法应该有1个或多个明确定义的输出,并且应当匹配所需的输出。
有限性-算法必须终⽌在有限的之后的步骤。
可能性-应当与可⽤资源的可⾏性。
独⽴-算法应该有逐步的⽅向,应该是独⽴于任何编程代码。
2.基本概念数据——所有能被计算机识别、存储和处理的符号的集合。
数据元素——是数据的基本单位,具有完整确定的实际意义。
数据对象——具有相同性质的数据元素的集合,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,表⽰为:Data_Structure=(D, R)数据类型——是⼀个值的集合和定义在该值上的⼀组操作的总称。
抽象数据类型——由⽤户定义的⼀个数学模型与定义在该模型上的⼀组操作,它由基本的数据类型构成。
3.时间复杂度和空间复杂度(1)时间复杂度是指执⾏算法所需要的计算⼯作量。
时间复杂度是⼀个函数,它定性描述了该算法的运⾏时间。
这是⼀个关于代表算法输⼊值的字符串的长度的函数。
时间复杂度常⽤⼤O符号表述,不包括这个函数的低阶项和⾸项系数。
(2)空间复杂度是指执⾏这个算法所需要的内存空间。
空间复杂度需要考虑在运⾏过程中为局部变量分配的存储空间的⼤⼩,它包括为参数表中形参变量分配的存储空间和为在函数体中定义的局部变量分配的存储空间两个部分。
常见的时间复杂度有:常数阶O(1),对数阶O(log2 n),线性阶O(n),线性对数阶O(n log2 n),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)。
随着n的不断增⼤,时间复杂度不断增⼤,算法花费时间越多。
⼆、线性表思维导图(⼀)基础知识:1.元素-存储在数组中的每个项被称为⼀个元素2.索引-在⼀个数组元素所在的每个位置,是具有⼀个⽤于识别该元素的数值索引。
数据结构线性表简介在计算机科学中,线性表是一种常见的数据结构。
线性表由一组元素组成,这些元素按照线性的顺序排列。
线性表可以通过索引访问,并且可以在任意位置进行插入或删除操作。
本文档将介绍线性表的基本概念、操作以及常见的实现方式。
1.线性表的定义线性表是由n(n≥0)个元素组成的有序序列,元素之间存在一对一的关系,除第一个和最后一个元素外,每个元素都有且仅有一个直接前驱和一个直接后继。
1.1 顺序表顺序表是一种使用连续的存储空间来存储线性表元素的实现方式。
在顺序表中,元素按照其在线性表中的顺序依次存储,可以通过索引快速访问。
1.2 链表链表是一种使用非连续的存储空间来存储线性表元素的实现方式。
在链表中,每个元素都包含一个指向下一个元素的指针,从而形成一个链式结构。
2.基本操作2.1 初始化初始化线性表,创建一个空的线性表对象。
2.2 插入在线性表的指定位置插入一个元素。
2.3 删除从线性表中删除指定位置的元素。
2.4 查找在线性表中查找指定元素,并返回其位置。
2.5 遍历遍历线性表中的所有元素,按照指定顺序进行处理。
3.常见实现方式3.1 数组使用数组作为底层存储结构实现线性表。
数组的长度固定,插入和删除操作可能需要移动其他元素。
3.2 链表使用链表作为底层存储结构实现线性表。
链表的长度可变,插入和删除操作只需改变元素之间的指针。
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法律名词及注释无。
线性表_数据结构在计算机科学领域,数据结构是一门极其重要的基础知识,它就像是我们日常生活中整理物品的方式,不同的整理方式对应着不同的数据结构,能够帮助我们更高效地处理和操作数据。
而线性表,作为数据结构中的一个基础且重要的数据结构,有着广泛的应用和重要的地位。
那么,什么是线性表呢?简单来说,线性表是一种有限的、有序的数据元素序列。
这些数据元素一个接一个地排列,就像排成一列的士兵,每个元素都有其特定的位置。
线性表有两种常见的实现方式,分别是顺序存储结构和链式存储结构。
顺序存储结构就像是把一排书整齐地摆放在书架上。
我们为这排书分配了一块连续的存储空间,每个元素占据其中固定大小的位置。
通过这种方式,我们可以很容易地通过元素的位置来访问和操作它们。
比如说,如果我们知道第一个元素的位置,又知道每个元素所占的空间大小,那么要找到第 n 个元素就非常简单,直接计算出相应的偏移量就可以了。
这种方式的优点是访问元素的速度非常快,因为计算位置很直接。
但它也有缺点,那就是插入和删除操作比较麻烦。
想象一下,如果要在这排书中插入一本新书,可能需要把后面的书都往后挪一个位置;要删除一本书,又得把后面的书都往前移一个位置,这可是个不小的工作量。
相比之下,链式存储结构则更像是用链条把一个个珠子串起来。
每个元素(珠子)除了存储自身的数据,还包含一个指向下一个元素的指针(链条)。
通过这些指针,我们可以依次找到链表中的每一个元素。
这种方式的优点是插入和删除操作相对简单。
要插入一个新元素,只需要修改相关的指针就可以了;删除元素也是同样的道理。
但它的缺点是访问元素的速度较慢,因为要通过指针一个一个地找过去。
线性表在实际应用中有很多场景。
比如说,我们可以用线性表来存储学生的成绩。
如果我们想要按照成绩的高低对学生进行排序,那么顺序存储结构可能会比较方便,因为可以直接比较相邻元素的大小来进行排序。
而如果我们经常需要添加或删除学生的成绩记录,那么链式存储结构可能更合适。
线性表的基本知识线性表是计算机领域中常用的一种数据结构,它是由零个或多个数据元素组成的有限序列。
线性表中的数据元素之间存在一对一的关系,即除了第一个元素和最后一个元素之外,其它元素都有唯一的前驱和后继。
一、线性表的定义线性表是指具有n个数据元素的有限序列,其中n为表的长度。
线性表的基本操作包括插入、删除和查找等。
二、线性表的表示方法线性表可以使用顺序表和链表两种方式进行表示。
1. 顺序表顺序表是将所有元素按照一定顺序依次存储在一块连续的存储空间中。
顺序表可以通过数组来实现,数组的下标即为元素在顺序表中的位置。
顺序表的插入和删除操作需要移动元素,效率较低;但是随机访问元素的效率较高。
2. 链表链表是通过指针将所有元素按照一定顺序连接起来的存储结构。
链表中的每个节点都包含了数据元素和指向下一个节点的指针。
链表的插入和删除操作只需要改变指针的指向,效率较高;但是随机访问元素的效率较低。
三、线性表的常见操作1. 插入操作线性表的插入操作指的是在指定位置插入一个元素。
如果要在顺序表中插入元素,需要将插入位置之后的元素依次向后移动,然后将新元素插入到指定位置。
如果要在链表中插入元素,需要将新节点的指针指向原来位置的后继节点,然后将前驱节点的指针指向新节点。
2. 删除操作线性表的删除操作指的是删除指定位置的一个元素。
如果要删除顺序表中的元素,需要将删除位置之后的元素依次向前移动,然后将最后一个位置置空。
如果要删除链表中的元素,需要将被删除节点的前驱节点的指针指向后继节点,然后释放被删除节点的内存空间。
3. 查找操作线性表的查找操作指的是根据指定条件查找元素的位置或者值。
线性表的顺序查找是将所有元素和目标值进行比较,直到找到目标值或者遍历完所有元素。
线性表的二分查找是在有序表中采用二分法进行查找,每次都将中间元素和目标值进行比较,直到找到目标值或者确认元素不存在。
四、线性表的应用场景线性表作为一种基本的数据结构,在实际应用中有着广泛的应用场景,例如:1. 数据库中的记录存储使用了线性表的顺序存储方式,可以根据记录的位置进行随机访问。
【数据结构】线性表的基本操作【数据结构】线性表的基本操作【一、概述】线性表是一种常见的数据结构,它是由一组具有相同特性的数据元素组成的有序序列。
线性表的基本操作包括插入、删除、查找和修改等操作,本文将对这些操作进行详细介绍。
【二、插入操作】插入操作是向线性表中某个位置插入一个新元素的操作。
插入操作包括头部插入、尾部插入和中间插入三种情况。
首先需要确定插入的位置,然后将插入位置后的元素依次向后移动一位,最后在插入位置处放入新元素。
1.头部插入:将新元素插入线性表的头部位置。
2.尾部插入:将新元素插入线性表的尾部位置。
3.中间插入:将新元素插入线性表的任意中间位置。
【三、删除操作】删除操作是从线性表中删除某个元素的操作。
删除操作包括删除头部元素、删除尾部元素和删除中间元素三种情况。
首先需要确定删除的位置,然后将删除位置后的元素依次向前移动一位,最后删除最后一个元素位置上的元素。
1.删除头部元素:删除线性表的头部元素。
2.删除尾部元素:删除线性表的尾部元素。
3.删除中间元素:删除线性表的任意中间位置的元素。
【四、查找操作】查找操作是在线性表中搜索某个元素的操作。
查找操作包括按值查找和按位置查找两种情况。
1.按值查找:根据给定的元素值,在线性表中搜索并返回该元素的位置。
2.按位置查找:根据给定的位置,返回该位置上的元素值。
【五、修改操作】修改操作是修改线性表中某个元素的值的操作。
需要先找到要修改的元素位置,然后将其值修改为新的值。
【附件】本文档涉及附件略。
【法律名词及注释】本文档所涉及的法律名词及注释略。
数据结构——线性表在计算机科学中,数据结构是组织和存储数据的方式,以便能够高效地访问和操作这些数据。
而线性表,作为一种基础且重要的数据结构,在许多程序和算法中都扮演着重要的角色。
线性表,简单来说,就像是一排整齐排列的元素。
这些元素按照特定的顺序依次排列,每个元素都有其特定的位置。
想象一下排队买电影票的人群,从第一个人开始,依次往后,这就是一种线性的排列方式。
线性表有两种常见的实现方式:顺序存储和链式存储。
顺序存储的线性表,就如同将物品紧密地摆放在一个连续的盒子里。
在计算机内存中,这些元素占据着一段连续的存储空间。
通过数组来实现顺序存储是一种常见的方法。
比如说,我们创建一个整数数组`int arr ={10, 20, 30, 40, 50}`,这就是一个简单的顺序存储的线性表。
要访问其中的某个元素,非常方便快捷。
比如要获取第三个元素,直接通过`arr2` 就能得到 30 。
但这种存储方式也有它的局限性,如果要插入或删除一个元素,就可能需要移动大量的后续元素,这会带来较大的时间开销。
与顺序存储不同,链式存储的线性表更像是一串珍珠项链。
每个元素(节点)不仅包含了数据,还包含了指向下一个元素的指针。
通过链表来实现链式存储,当我们要插入或删除一个元素时,只需要修改相关节点的指针即可,不需要移动大量的数据,操作相对更加灵活。
但在访问特定位置的元素时,需要从链表的头部开始依次遍历,效率相对较低。
线性表的基本操作包括创建、插入、删除、查找和遍历等。
创建线性表,就是为其分配存储空间,并确定其初始状态。
比如在顺序存储中,我们需要指定数组的大小;在链式存储中,需要创建头节点。
插入操作可以在表头、表尾或指定位置进行。
在顺序存储中,如果插入位置不在表尾,可能需要移动后续元素;而在链式存储中,只需修改指针就能完成插入。
删除操作也是类似的道理。
在顺序存储中,删除元素后可能需要移动后续元素填补空缺;链式存储则只需修改指针。
查找操作是在线性表中寻找特定的元素。