数据结构串、数组和广义表知识点总结
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数据结构数组与广义表知识点总结数组是一种线性数据结构,可以存储多个相同类型的元素。
它的特点是元素的大小固定,并且在内存中是连续存储的。
数组的访问方式是通过下标来访问,下标从0开始。
数组可以在编程中应用于各种情况,比如存储一组数字、一组字符串等。
广义表是一种扩展的线性数据结构,可以存储不同类型的元素。
它由元素和表构成,其中表可以是空表、原子或子表。
广义表可以递归定义,即子表可以包含更多的子表。
广义表的访问方式是通过递归来访问,可以对表的元素进行遍历和操作。
在数据结构中,数组和广义表都有自己的特点和用途,下面对它们的知识点进行总结:1.数组的特点及应用:-数组是一种线性数据结构,可以存储多个相同类型的元素。
-数组的内存分配是连续的,可以通过下标来访问元素。
-数组的大小固定,一旦定义后不能改变。
-数组的访问速度快,可以通过下标直接访问元素。
-数组适合用于存储一组相同类型的数据,比如一组数字、一组字符串等。
-数组的应用场景包括但不限于:排序算法、查找算法、图像处理、矩阵运算等。
2.数组的操作和常用算法:-初始化:可以直接赋值或使用循环初始化数组。
-访问元素:通过下标访问元素,下标从0开始。
-修改元素:直接通过下标修改元素的值。
-插入元素:需要移动插入位置之后的元素。
-删除元素:需要移动删除位置之后的元素。
-查找元素:可以使用线性查找或二分查找等算法。
-排序算法:比如冒泡排序、选择排序、插入排序等。
-数组还有一些常用的属性和方法,比如长度、最大值、最小值等。
3.广义表的特点及应用:-广义表是一种扩展的线性数据结构,可以存储不同类型的元素。
-广义表由元素和表构成,表可以是空表、原子或子表。
-广义表可以递归定义,即子表可以包含更多的子表。
-广义表的访问方式是通过递归遍历和操作。
-广义表适合存储一组不同类型的数据,比如存储学生信息、函数调用栈等。
-广义表的应用场景包括但不限于:函数式编程、树的表示、图的表示等。
02331数据结构 04数组和广义表02331数据结构-04数组和广义表第四章多维数组和广义表1.多维数组和广义表是一种复杂的非线性结构,它们的逻辑特征是:一个数据元素可能有多个直接前驱和多个直接后继。
2.一维数组(矢量)是存储在计算机连续存储空间中的若干具有统一类型的数据元素。
同一数组的不同元素通过不同的下标标识。
(a1,a2,…,an)3.二维数组amn可视为由m个行向量组成的向量,或由n个列向量组成的向量。
二维数组中的每个元素aij既属于第i行的行向量,又属于第j列的列向量。
4.多维数组:3D数组AMNP可以看作是一个以2D数组为数据元素的向量。
将三维阵列的四维向量作为视觉数据三维数组中的每个元素aijk都属于三个向量。
四维数组中的每个元素都属于四个向量……5.数组的顺序存储:由于计算机内存是一维的,因此多维数组的元素应按线性顺序排列并存储在内存中。
数组通常不执行插入和删除操作,也就是说,结构中的元素数量和元素之间的关系不会改变。
通常,顺序存储方法用于表示阵列。
(1)行优先级:按行向量排列数组元素,I+1行向量紧跟在第I行向量之后。
【示例】二维数组amn的行首存储的线性序列为:a11,A12,。
,A1N,A21,A22,。
,A2N,。
,AM1,AM2,。
,amn(2)列优先级将数组元素按列向量排列,第i+1个列向量紧接在第i个列向量后面。
【例】二维数组amn的按列优先存储的线性序列为:a11,a21,…,am1,a12,a22,…,am2,……,a1n,a2n,…,amn6.数组元素的地址计算公式:(1)按行优先级顺序存储的二维数组amn地址计算公式loc(aij)=loc(a11)+[(i-1)×n+j-1]×d(注:此公式下界为1,如下界为0,则公式变为[i×n+j])①loc(a11)是开始结点的存放地址(即基地址)②d为每个元素所占的存储单元数③ 根据地址计算公式,可以通过地址公式同时在内存中访问数组中的任何元素。
四、串、数组和⼴义表(内容待完善)知识点串的模式匹配⼜称⼦串定位运算或串匹配。
在匹配中,将主串称为⽬标(串),⼦串称为模式(串)。
BF法(Brute Force):KMP法:串的模式匹配的两种⽅法。
BF法,朴素的串匹配法。
KMP法,尽可能的滑动得更远,利⽤部分的匹配结果。
朴素的模式匹配算法(BF算法)图⽰说明第⼀轮⽐较:第⼆轮⽐较:...... 原理⼀致,省略中间步骤第五轮:第六轮:第⼀轮:⼦串中的第⼀个字符与主串中的第⼀个字符进⾏⽐较若相等,则继续⽐较主串与⼦串的第⼆个字符若不相等,进⾏第⼆轮⽐较第⼆轮:⼦串中的第⼀个字符与主串中第⼆个字符进⾏⽐较......第N轮:依次⽐较下去,直到全部匹配代码实现:(略)BF算法优点:思想简单,直接,缺点:每次字符不匹配时,都要回溯到开始位置,时间开销⼤。
时间复杂度 O((n-m+1)*m) 。
KMP模式匹配算法图⽰说明:从图中,我们可以很容易的发现,因为前⾯的字符,S和T中存在同的元素,所以S不必回溯到S[1]的位置,T也不必回溯到T[0]的位置。
我们就可直接跳过对相同元素的回溯⽐较,直接⽐较S[8]与T[3]。
因此我们构建⼀个next数组储存回溯位置。
KMP算法的思想:假设在模式匹配的进程中,执⾏T[i]和W[j]的匹配检查。
若T[i]=W[j],则继续检查T[i+1]和W[j+1]是否匹配。
next数组两种求法(1)第⼀种求法:根据前⼀个字符的next值求初始化:代码实现:1 char t[]={"ababaabab"};2 int Len=strlen(t);34 int i = 0, j = -1;5 int next[len];6 next[0]=-1;7 while (i < len - 1) {8 if ((j == -1) || t[i] == t[j]) {9 ++i, ++j;10 next[i] = j;11 }else{12 j = next[j];13 }14 }1516 for(i=0;i<len;i++)17 {printf("next[%d]->%d\n",i,next[i])}(2)第⼆种求法:根据最⼤公共元素长度求的求法))next数组优化(nextval的求法当⼦串中有多个连续重复的元素,例如主串 S=“aaabcde” ⼦串T=“aaaaax” 在主串指针不动,移动⼦串指针⽐较这些值,其实有很多⽆⽤功,因为⼦串中5个元素都是相同的a,所以我们可以省略掉这些重复的步骤。
数据结构串的知识点归纳数据结构串是一种线性表结构,它是由零个或多个数据元素组成的有限序列。
数据结构串的存储结构有两种:顺序存储结构和链式存储结构。
下面将从串的定义、顺序存储结构、链式存储结构、串的基本操作等几个方面进行详细介绍。
一、串的定义串是由零个或多个字符组成的有限序列。
在串中,字符的个数称为串的长度。
如果串的长度为0,则称为空串。
串中的字符可以是字母、数字、标点符号和其他特殊符号等。
二、顺序存储结构顺序存储结构是将串中的字符按照其在串中的顺序依次存放在一块连续的存储空间中。
在顺序存储结构中,我们可以使用一维数组来表示串。
数组的下标表示字符在串中的位置,数组的元素存储字符的ASCII码值或字符本身。
通过这种方式,我们可以方便地对串进行插入、删除、查找等操作。
三、链式存储结构链式存储结构是将串中的字符按照其在串中的顺序分别存放在一系列结点中,并通过指针将这些结点链接起来。
在链式存储结构中,我们可以使用单链表、双链表或循环链表等数据结构来表示串。
每个结点包含一个字符和一个指向下一个结点的指针。
通过这种方式,我们可以方便地对串进行插入、删除、查找等操作。
四、串的基本操作1. 串的赋值:将一个串赋值给另一个串,即将被赋值串的字符复制给另一个串。
2. 串的连接:将两个串连接成一个新串,即将一个串的字符依次复制到另一个串的后面。
3. 串的比较:比较两个串是否相等或大小关系。
4. 串的求子串:从一个串中截取一段连续的子串。
5. 串的插入:将一个串插入到另一个串的指定位置。
6. 串的删除:从一个串中删除指定位置的字符或一段连续的子串。
7. 串的替换:将一个串中的子串替换为另一个串。
8. 串的查找:在一个串中查找指定字符或子串的位置。
9. 串的长度:获取一个串的长度。
10. 串的清空:将一个串清空,使其变成空串。
五、应用场景串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,字符串匹配算法中常用的KMP算法和Boyer-Moore算法,都是基于串的操作实现的。
一、数据结构的章节结构及重点构成数据结构学科的章节划分基本上为:概论,线性表,栈和队列,串,多维数组和广义表,树和二叉树,图,查找,内排,外排,文件,动态存储分配。
对于绝大多数的学校而言,“外排,文件,动态存储分配”三章基本上是不考的,在大多数高校的计算机本科教学过程中,这三章也是基本上不作讲授的。
数据结构的章节比重大致为:1.概论:概念,时间复杂度。
2.线性表:基础章节,必考内容之一。
概念,算法设计题。
3.栈和队列:基本概念。
4.串:基本概念。
5.多维数组及广义表: 基本概念。
6.树和二叉树:重点难点章节,各校必考章节。
概念,问答,算法设计题。
7.图:重点难点章节,各校必考章节。
概念,问答,算法设计题。
8.查找:重点难点章节,概念,问答。
9.排序:重点难点章节,问答各种排序算法的排序过程二、各章节的主要内容:第一章概述主要内容:本章主要起到总领作用,为读者进行数据结构的学习进行了一些先期铺垫。
大家主要注意以下几点: (1)数据结构的基本概念。
(数据;数据元素;数据项;数据结构;数据的逻辑结构:线性和非线性,具体分为集合、线性结构、树形结构和图状结构;数据的存储结构:顺序存储和链式存储;运算)(2)算法的度量:时间效率和空间效率,分别用时间复杂度和空间复杂度度量,掌握时间复杂度的度量方法量方法。
(大O表示法)参考题目:填空题:1、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,它包括三方面的内容,分别是数据的逻辑结构、()和()。
2、数据结构按逻辑结构可分为两大类,它们分别是()和()3. 数据的物理结构主要包括()和()两种情况。
4.线性表,栈,队列和二叉树四种数据结构中()是非线性结构,()是线性结构。
5、线性结构中元素之间存在()关系,树形结构中元素之间存在()关系,图形结构中元素之间存在()关系。
6、程序段的时间复杂度是_______。
for(i=1;i<=n;i++){ k++;for(j=1;j<=n;j++)x=x+k;}7.下列算法的时间复杂度是_____。
第一章:绪论1.1:数据结构课程的任务是:讨论数据的各种逻辑结构、在计算机中的存储结构以及各种操作的算法设计。
1。
2:数据:是客观描述事物的数字、字符以及所有的能输入到计算机中并能被计算机接收的各种集合的统称。
数据元素:表示一个事物的一组数据称作是一个数据元素,是数据的基本单位。
数据项:是数据元素中有独立含义的、不可分割的最小标识单位。
数据结构概念包含三个方面:数据的逻辑结构、数据的存储结构的数据的操作。
1.3数据的逻辑结构指数据元素之间的逻辑关系,用一个数据元素的集合定义在此集合上的若干关系来表示,数据结构可以分为三种:线性结构、树结构和图。
1.4:数据元素及其关系在计算机中的存储表示称为数据的存储结构,也称为物理结构。
数据的存储结构基本形式有两种:顺序存储结构和链式存储结构。
2.1:算法:一个算法是一个有穷规则的集合,其规则确定一个解决某一特定类型问题的操作序列。
算法规则需满足以下五个特性:输入——算法有零个或多个输入数据。
输出-—算法有一个或多个输出数据,与输入数据有某种特定关系。
有穷性——算法必须在执行又穷步之后结束。
确定性—-算法的每个步骤必须含义明确,无二义性。
可行性—-算法的每步操作必须是基本的,它们的原则上都能够精确地进行,用笔和纸做有穷次就可以完成。
有穷性和可行性是算法最重要的两个特征。
2.2:算法与数据结构:算法建立数据结构之上,对数据结构的操作需用算法来描述。
算法设计依赖数据的逻辑结构,算法实现依赖数据结构的存储结构。
2。
3:算法的设计应满足五个目标:正确性:算法应确切的满足应用问题的需求,这是算法设计的基本目标.健壮性:即使输入数据不合适,算法也能做出适当的处理,不会导致不可控结高时间效率:算法的执行时间越短,时间效率越高。
果。
高空间效率:算法执行时占用的存储空间越少,空间效率越高。
可读性:算法的可读性有利于人们对算法的理解.2.4:度量算法的时间效率,时间复杂度,(课本39页)。
数据结构串、数组和广义表知识点总结
数据结构是计算机科学中研究数据如何组织、存储、管理和操作的学科。
三个常见的数据结构串、数组和广义表都是用于存储和操作数据的。
1. 串:
- 串是由0个或多个字符组成的有限序列。
它是一维数组的特例。
- 串的操作包括插入、删除、修改和查找等常见操作。
- 串可以通过数组、链表或动态分配的内存来实现。
2. 数组:
- 数组是一种线性数据结构,它由一组连续的内存空间组成,
存储相同类型的数据。
- 数组的操作包括插入、删除、修改和查找等常见操作。
- 数组的访问时间复杂度为O(1),但插入和删除的时间复杂度
较高。
3. 广义表:
- 广义表是由若干元素组成的有序集合,每个元素可以是原子
或者是一个广义表。
- 广义表可以通过链表来实现,每个节点包含两个指针,一个
指向元素,一个指向下一个节点。
- 广义表的操作包括插入、删除、修改和查找等常见操作。
- 广义表可以表示任意层次的嵌套结构,具有灵活性和扩展性。
总结:
- 串、数组和广义表都是常见的数据结构,用于存储和操作数据。
- 串是字符的有限序列,可以通过数组或链表来实现。
- 数组是一维线性数据结构,存储相同类型的数据,具有常数时间复杂度的访问操作。
- 广义表是由元素组成的有序集合,可以通过链表来实现,能够表示任意层次的嵌套结构。