数据结构的四种基本类型
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数据结构1、简要回答术语:数据,数据元素,数据结构,数据类型。
A、数据(Data) :是客观事物的符号表⽰。
在计算机科学中指的是所有能输⼊到计算机中并被计算机程序处理的符号的总称。
B、数据元素(Data Element) :是数据的基本单位,在程序中通常作为⼀个整体来进⾏考虑和处理。
C、数据结构(Data Structure):是指相互之间具有⼀定联系(关系)的数据元素的集合。
D、数据类型(Data Type):是⼀个值的集合和定义在这个值集上的⼀组操作的总称。
2、数据的逻辑结构?数据的物理结构?逻辑结构与物理结构的区别和联系是什么?A、元素之间的相互联系(关系)称为逻辑结构。
四种基本类型:集合、线性结构、树型结构、图状结构或⽹状结构B、数据结构在计算机中的表⽰(⼜称映像)称为数据的物理结构,⼜称存储结构。
3、算法分析的⽬的是什么?算法分析的主要⽅⾯是什么?4、分析以下程序段的时间复杂度,请说明分析的理由或原因。
⑴Sum1( int n ){ int p=1, sum=0, m ;for (m=1; m<=n; m++){ p*=m ; sum+=p ; }return (sum) ;}⑵Sum2( int n ){ int sum=0, m, t ;for (m=1; m<=n; m++){ p=1 ;for (t=1; t<=m; t++) p*=t ;sum+=p ;}return (sum) ;}⑶递归函数fact( int n ){ if (n<=1) return(1) ;else return( n*fact(n-1)) ;}1、简述下列术语:线性表,顺序表,链表。
A、线性表(Linear List):是由n(n≧0)个数据元素(结点)a1,a2,…an组成的有限序列。
B、线性表的顺序表⽰指的是⽤⼀组地址连续的存储单元依次存储线性表的数据元素。
C、链式存储:⽤⼀组任意的存储单元存储线性表中的数据元素。
计算机最基本数据结构
计算机最基本的数据结构有四种:数组、链表、栈和队列。
这些数据结构是计算机科学中最重要的概念之一,也是任何计算机程序员必须掌握的基础知识。
一、数组
数组是一种线性数据结构,它由相同类型的元素组成,这些元素按照一定的顺序排列。
每个元素都可以通过索引访问,索引通常从零开始。
数组在计算机科学中非常有用,因为它们可以快速访问和修改元素,而且它们的空间效率很高。
二、链表
链表也是一种线性数据结构,但与数组不同的是,链表中的元素不必按照顺序存储。
链表中的每个元素都包含一个指向下一个元素的指针。
这些指针将所有元素连接在一起,形成了一个链表。
链表在插入和删除元素时非常高效,但是访问元素时需要遍历整个链表,效率较低。
三、栈
栈是一种后进先出(LIFO)的数据结构,它只允许在栈顶插入和删除元素。
当你将一个元素压入栈中时,它就成了栈顶元素,当你从
栈中弹出一个元素时,它就不再是栈顶元素。
栈在计算机科学中有很多应用,例如函数调用和表达式求值。
四、队列
队列是一种先进先出(FIFO)的数据结构,它允许在队列的末尾插入元素,并从队列的前面删除元素。
队列在计算机科学中也有很多应用,例如进程调度和消息传递。
总结
数组、链表、栈和队列是计算机科学中最基本的数据结构之一。
它们在计算机程序中有广泛的应用,任何计算机程序员都必须掌握它们。
了解这些数据结构的优缺点,可以帮助你更好地设计和实现计算机程序,提高程序的效率和可靠性。
数据逻辑结构的四种基本类型一、引言数据结构是计算机科学中的一个基本概念,指的是在计算机中存储和组织数据的方式。
数据结构可以分为物理结构和逻辑结构两种类型。
其中,逻辑结构是指数据元素之间的相互关系,包括线性结构、树形结构、图形结构和集合结构四种基本类型。
本文将详细介绍这四种基本类型的数据逻辑结构。
二、线性结构1. 定义线性结构是指数据元素之间存在一对一的线性关系,即每个数据元素只有前驱和后继两个相邻的元素。
线性表是线性结构最常见的实现方式之一。
2. 特点(1) 有且仅有一个首元素和尾元素;(2) 其他元素都恰好有一个直接前驱和直接后继;(3) 元素排列具有线性顺序。
3. 实现方式(1) 数组实现:利用数组下标来表示元素之间的先后关系;(2) 链表实现:通过指针来表示元素之间的先后关系。
4. 应用场景(1) 线性表:顺序表、链表等;(2) 栈:先进后出(LIFO);(3) 队列:先进先出(FIFO)。
三、树形结构1. 定义树形结构是指数据元素之间存在一对多的层次关系,即每个数据元素只有一个父元素,但可以有多个子元素。
树是树形结构最常见的实现方式之一。
2. 特点(1) 有且仅有一个根节点;(2) 其他节点都恰好有一个父节点和零个或多个子节点;(3) 节点排列具有层次性。
3. 实现方式(1) 数组实现:利用数组下标来表示节点之间的层次关系;(2) 链表实现:通过指针来表示节点之间的层次关系。
4. 应用场景(1) 二叉树:每个节点最多只能有两个子节点;(2) 堆:可以快速找到最大或最小值的完全二叉树;(3) AVL树、红黑树等平衡二叉搜索树。
四、图形结构1. 定义图形结构是指数据元素之间存在多对多的关系,即每个数据元素可以与其他任意元素相连。
图是图形结构最常见的实现方式之一。
2. 特点(1) 元素之间可以存在任意数量和类型的关联;(2) 关联可以是有向的或无向的;(3) 元素之间没有层次关系。
3. 实现方式(1) 邻接矩阵实现:用二维数组表示节点之间的关系;(2) 邻接表实现:用链表表示节点之间的关系。
常用的数据结构1、线性数据结构:典型的有:数组、栈、队列和线性表(1)数组和链表a、数组:存放着一组相同类型的数据,需要预先指定数组的长度,有一维数组、二维数组、多维数组等b、链表:链表是C语言中一种应用广泛的结构,它采用动态分配内存的形式实现,用一组任意的存储单元存放数据元素链表的,一般为每个元素增设指针域,用来指向后继元素c、数组和链表的区别:从逻辑结构来看:数组必须事先定义固定的长度,不能适应数据动态地增减的情况;链表动态地进行存储分配,可以适应数据动态地增减的情况,且可以方便地插入、删除数据项(数组中插入、删除数据项时,需要移动其它数据项)从内存存储来看:(静态)数组从栈中分配空间(用NEW创建的在堆中), 对于程序员方便快速,但是自由度小;链表从堆中分配空间, 自由度大但是申请管理比较麻烦从访问方式来看:数组在内存中是连续存储的,因此,可以利用下标索引进行随机访问;链表是链式存储结构,在访问元素的时候只能通过线性的方式由前到后顺序访问,所以访问效率比数组要低(2)栈、队列和线性表:可采用顺序存储和链式存储的方法进行存储顺序存储:借助数据元素在存储空间中的相对位置来表示元素之间的逻辑关系链式存储:借助表示数据元素存储地址的指针表示元素之间的逻辑关系a、栈:只允许在序列末端进行操作,栈的操作只能在栈顶进行,一般栈又被称为后进先出或先进后出的线性结构顺序栈:采用顺序存储结构的栈称为顺序栈,即需要用一片地址连续的空间来存储栈的元素,顺序栈的类型定义如下:b、队列:只允许在序列两端进行操作,一般队列也被称为先进先出的线性结构循环队列:采用顺序存储结构的队列,需要按队列可能的最大长度分配存储空空,其类型定义如下:链队列:采用链式存储结构的队列称为链队列,一般需要设置头尾指针只是链表的头尾结点:c、线性表:允许在序列任意位置进行操作,线性表的操作位置不受限制,线性表的操作十分灵活,常用操作包括在任意位置插入和删除,以及查询和修改任意位置的元素顺序表:采用顺序存储结构表示的线性表称为顺序表,用一组地址连续的存储单元一次存放线性表的数据元素,即以存储位置相邻表示位序相继的两个元素之间的前驱和后继关系,为了避免移动元素,一般在顺序表的接口定义中只考虑在表尾插入和删除元素,如此实现的顺序表也可称为栈表:线性表:一般包括单链表、双向链表、循环链表和双向循环链表单链表:双向链表:线性表两种存储结构的比较:顺序表:优点:在顺序表中,逻辑中相邻的两个元素在物理位置上也相邻,查找比较方便,存取任一元素的时间复杂度都为O(1)缺点:不适合在任意位置插入、删除元素,因为需要移动元素,平均时间复杂度为O(n)链表:优点:在链接的任意位置插入或删除元素只需修改相应指针,不需要移动元素;按需动态分配,不需要按最大需求预先分配一块连续空空缺点:查找不方便,查找某一元素需要从头指针出发沿指针域查找,因此平均时间复杂度为O(n)2、树形结构:结点间具有层次关系,每一层的一个结点能且只能和上一层的一个结点相关,但同时可以和下一层的多个结点相关,称为“一对多”关系,常见类型有:树、堆(1)二叉树:二叉树是一种递归数据结构,是含有n(n>=0)个结点的有限集合,二叉树具有以下特点:二叉树可以是空树;二叉树的每个结点都恰好有两棵子树,其中一个或两个可能为空;二叉树中每个结点的左、右子树的位置不能颠倒,若改变两者的位置,就成为另一棵二叉树(2)完全二叉树:从根起,自上而下,自左而右,给满二叉树的每个结点从1到n连续编号,如果每个结点都与深度为k的满二叉树中编号从1至n的结点一一对应,则称为完全二叉树a、采用顺序存储结构:用一维数组存储完全二叉树,结点的编号对于与结点的下标(如根为1,则根的左孩子为2*i=2*1=2,右孩子为2*i+1=2*1+1=2)b、采用链式存储结构:二叉链表:三叉链表:它的结点比二叉链表多一个指针域parent,用于执行结点的双亲,便于查找双亲结点两种存储结构比较:对于完全二叉树,采用顺序存储结构既能节省空间,又可利用数组元素的下标值确定结点在二叉树中的位置及结点之间的关系,但采用顺序存储结构存储一般二叉树容易造成空间浪费,链式结构可以克服这个缺点(3)二叉查找树:二叉查找树又称二叉排序树,或者是一课空二叉树,或者是具有如下特征的二叉树:a、若它的左子树不空,则左子树上所有结点的值均小于根结点的值b、若它的右子树不空,则右子树上所有结点的值均大于根结点的值c、它的左、右子树也分别是二叉查找树(4)平衡二叉树:平衡二叉查找树简称平衡二叉树,平衡二叉树或者是棵空树,或者是具有下列性质的二叉查找树:它的左子树和右子树都是平衡二叉树,且左子树和右子树的高度之差的绝对值不超过1平衡二叉树的失衡及调整主要可归纳为下列四种情况:LL型、RR型、LR型、RL 型(5)树:树是含有n(n>=0)个结点的有限集合,在任意一棵非空树种:a、有且仅有一个特定的称为根的结点b、当n>1时,其余结点可分为m(m>0)个互不相交的有限集T1,T2,...,Tm,其中每一个集合本身又是一棵树,并且T1,T2,...,Tm称为根的子树(6)堆:堆是具有以下特性的完全二叉树,其所有非叶子结点均不大于(或不小于)其左右孩子结点。
《数据结构》综合复习资料一、填空题1、数据结构是()。
2、数据结构的四种基本形式为集合、()、()和()。
3、线性结构的基本特征是:若至少含有一个结点,则除起始结点没有直接前驱外,其他结点有且仅有一个直接();除终端结点没有直接()外,其它结点有且仅有一个直接()。
4、堆栈的特点是(),队列的特点是(),字符串中的数据元素为()。
5、字符串s1=“I am a student!”(单词与单词之间一个空格),s2=“student”,则字符串s1的长度为(),串s2是串s1的一个()串,串s2在s1中的位置为()。
6、KMP算法的特点:效率较();()回溯,对主串仅需要从头到尾扫描()遍,可以边读入边匹配。
7、广义表((a),((b),c),(((d))))的长度为(),表头为(),表尾为()。
8、ADT称为抽象数据类型,它是指()。
9、求下列程序的时间复杂度,并用大O表示方法表示()。
for( i=1 ; i<=n ; + + i)for( j=1 ; j<=i; + + j ){ ++x;a[i][j] = x;}10、以下运算实现在链栈上的退栈操作,请在_____处用适当句子予以填充。
int Pop(LstackTp *ls,DataType *x){ LstackTp *p;if(ls!=NULL){ p=ls;*x= ;ls= ;;return(1);}else return(0);}11、用堆栈求中缀表达式a+b*c/d+e*f的后缀表达式,求出的后缀表达式为()。
12、C语言中存储数组是采用以()为主序存储的,在C语言中定义二维数组float a[8][10],每个数据元素占4个字节,则数组共占用()字节的内存。
若第一个数据元素的存储地址为8000,则a[5][8]的存储地址为()。
13、含零个字符的串称为()串,用 表示。
其他串称为()串。
任何串中所含字符的个数称为该串的()。
数据结构的四种基本逻辑结构数据结构是计算机科学中非常重要的一个概念,它是数据的组织、存储和管理的一种方式。
根据数据元素之间的关系,数据结构可以分为四种基本逻辑结构,包括线性结构、树形结构、图结构和集合结构。
下面将逐一介绍这四种基本逻辑结构。
一、线性结构:线性结构是最简单、最常见的数据结构之一,它的特点是数据元素之间存在一对一的关系。
线性结构有两种存储方式,分别是顺序存储和链式存储。
1. 顺序存储:顺序存储是将数据元素存储在一段连续的内存空间中,通过元素之间的物理位置来表示其之间的逻辑关系。
顺序存储的优点是访问速度快,缺点是插入和删除操作需要移动大量元素。
常见的线性结构有数组和字符串。
2. 链式存储:链式存储是通过指针将数据元素连接起来的存储方式,不要求元素在存储空间中的位置相邻。
链式存储的优点是插入和删除操作简单高效,缺点是访问速度相对较慢。
常见的线性结构有链表和栈。
二、树形结构:树形结构是一种层次化的数据结构,它的特点是每个节点可以有多个子节点,但每个节点只有一个父节点。
树形结构有很多种不同的实现方式,常见的有二叉树、平衡二叉树、B树等。
1. 二叉树:二叉树是树形结构中最基本的形式,每个节点最多只能有两个子节点。
二叉树可以为空树,也可以是非空的,非空二叉树又分为满二叉树、完全二叉树和搜索二叉树等。
二叉树的应用非常广泛,例如在排序、查找、哈夫曼编码等领域都有重要的作用。
2. 平衡二叉树:平衡二叉树是一种特殊的二叉查找树,它的左右子树的高度差不超过1。
平衡二叉树的设计可以有效提高查找和插入操作的效率,最常见的平衡二叉树就是AVL树。
3. B树:B树是一种多路搜索树,它的结构可以在节点中存储更多的关键字,从而减少树的层数,提高查找效率。
B树被广泛应用于数据库和文件系统等领域,例如MySQL的索引就是采用了B树的结构。
三、图结构:图结构由顶点(节点)和边(连接顶点的线段)组成,它的特点是顶点之间可以有多个连接关系。
数据结构的存储结构通常可以分为以下四种类型:1. 顺序存储结构(Sequential Storage Structure):顺序存储结构是将数据元素存储在一块连续的存储空间中。
每个元素占据一段连续的内存空间,并且相邻元素之间在内存中也是相邻的。
数组就是一种典型的顺序存储结构,可以通过下标来直接访问元素。
顺序存储结构的特点是随机访问速度快,但插入和删除操作需要移动大量元素。
2. 链式存储结构(Linked Storage Structure):链式存储结构通过节点之间的指针连接来存储数据元素。
每个节点包含数据和指向下一个节点的指针,最后一个节点的指针为空。
链式存储结构的特点是插入和删除操作方便快捷,不需要移动元素,但访问元素需要遍历链表。
3. 索引存储结构(Indexed Storage Structure):索引存储结构使用一个索引表来存储数据元素的地址或者指针。
索引表中的每个条目包含一个关键字和对应数据元素的地址或指针。
通过索引表可以快速定位和访问数据元素,而无需遍历整个数据集。
索引存储结构适用于静态数据集或者数据集更新较少的情况。
4. 散列存储结构(Hashed Storage Structure):散列存储结构使用散列函数将数据元素的关键字映射为存储位置。
存储位置可以是数组或者其他数据结构,称为散列表。
通过散列函数,可以直接计算出数据元素的存储位置,从而实现快速的插入、查找和删除操作。
散列存储结构适用于需要快速查找和访问数据的情况,但可能存在散列冲突的问题,需要解决冲突并保证散列函数的均匀性。
这些存储结构可以根据具体的应用场景和需求选择使用,每种结构都有其适用的优势和限制。
数据结构基础知识1. 根据数据元素间关系的基本特征,有四种基本数据结构:集合:数据元素间除“同属于一个集合”外,无其它关系。
线性结构:一个对一个,如线性表、栈、队列。
树形结构:一个对多个,如树。
图状结构:多个对多个,如图。
2. 数据的存储结构一般有两种,用一组物理地址相邻的存储单元来存储数据元素的存储方式称之为顺序存储结构;借助于动态数据结构来存储数据元素的存储方式称之为链式存储结构。
3. 数组的存储一般采用的是顺序存储结构,如一维数组和多维数组。
按照顺序往下存储数据。
如图14. 栈结构的特点是“先进后出”,如图2举例说明。
5. 队列结构的特点是“先进先出”,比如排队买票等,如图3举例说明。
Var s:array[1..4,1..10] of integer;则说明数组s 是二维的整型数组,每个元素占2字节,假设存储第一个元素的起始地址为100,则它的存储结构如下:栈结构就像一个底部封闭的线性表,比如进栈元素的顺序分别为1、2、3,则出栈元素的顺序分别是3、2、1,满足“先进后出”原则。
(图2) 队列结构就像底部不封闭的线性表,比如进队列元素的顺序是1、2、3,则出队列元素的顺序也是1、2、3,满足“先进先出”的原则。
(图3)6. 树结构:树是n(n>=0)个结点的有限集。
(1) 任意一棵树,只有一个特定的称为根的结点(如图4中的A );当n>1时,其余结点可分为m(m>0)个互不相交的有限集,其中每一个集合本身又是一棵树,并且称为根的子树。
(2) 结点拥有的子树数称为结点的度。
(如图4中的B 所拥有的度为2)(3) 度为0的结点称为叶子或终端节点。
(如图4中的H 、I 、J 、K 等都是叶子结点)(4) 度不为0的结点称为非终端结点或分支结点。
(5) 结点的层次从根开始定义起,根为第一层,根的分支为第二层,依此类推(如图4的树结构最大层次为4层)。
树中结点的最大层次称为树的深度或高度。
数据结构的四种基本类型一、什么是数据结构数据结构是计算机科学中研究数据组织、存储和管理的一门学科。
在计算机编程中,数据结构是指相互之间存在着一种或多种特定关系的数据元素的集合。
良好的数据结构能够帮助我们高效地处理和管理数据,提高程序的执行效率。
二、为什么要学习数据结构学习数据结构对于计算机科学和软件工程领域的学生和从业人员来说非常重要。
以下是几个学习数据结构的重要原因:1.优化代码性能:数据结构的选择和设计直接影响程序的执行效率。
通过选择适当的数据结构,能够使程序更加高效、节省内存和时间的消耗。
2.提高算法设计技能:算法的设计离不开数据结构的支持。
理解并掌握各种数据结构,有助于我们设计出更加高效和优雅的算法。
3.应用广泛:不论是开发桌面应用、移动应用还是大型系统,都离不开数据结构的使用。
无论从事什么领域的开发,掌握数据结构都是必要的。
三、四种基本数据结构类型在数据结构中,有四种基本的数据结构类型,它们分别是:线性结构、树结构、图结构和集合结构。
下面将分别对这四种数据结构类型进行介绍和讨论。
3.1 线性结构线性结构是一种最常见、最基本的数据结构类型。
线性结构中的数据元素之间是一对一的关系,形成了一个线性序列。
线性结构包括以下几种常见的数据结构:•数组:数组是一种连续存储数据元素的线性结构。
它的特点是随机访问效率高,但插入和删除元素效率较低。
•链表:链表是一种通过指针将数据元素按照一定顺序连接起来的线性结构。
它的特点是插入和删除元素效率高,但随机访问效率较低。
•栈:栈是一种后进先出(LIFO)的线性结构。
它的特点是只能在栈顶进行插入和删除操作,类似于我们堆积盘子的方式。
•队列:队列是一种先进先出(FIFO)的线性结构。
它的特点是只能在队尾插入元素,在队头删除元素,类似于排队买票的方式。
3.2 树结构树结构是一种非线性的数据结构,它由多个节点以分层的方式连接而成。
树结构包括以下几种常见的数据结构:•二叉树:二叉树是一种每个节点最多有两个子节点的树结构。
四种基本的数据结构
通常有下列四类基本的结构:
⑴集合结构。
该结构的数据元素间的关系是“属于同⼀个集合”。
⑵线性结构。
该结构的数据元素之间存在着⼀对⼀的关系。
⑶树型结构。
该结构的数据元素之间存在着⼀对多的关系。
⑷⽹状结构。
该结构的数据元素之间存在着多对多的关系。
1.集合结构
所谓集合就收我们中学学的这个:
若x是集合A的元素,则记作x∈A。
集合中的元素有三个特征:
1).确定性(集合中的元素必须是确定的)
2).互异性(集合中的元素互不相同。
例如:集合A={1,a},则a不能等于1)
3).⽆序性(集合中的元素没有先后之分),如集合{3,4,5}和{3,5,4}算作同⼀个集合。
2.线性结构
常⽤的线性结构有:线性表,栈,队列,双队列,数组,串。
3.树形结构
树形结构是⼀层次的嵌套结构。
⼀个树形结构的外层和内层有相似的结构,所以这种结构多可以递归的表⽰。
经典数据结构中的各种树状图是⼀种典型的树形结构:⼀颗树可以简单的表⽰为根,左⼦树,右⼦树。
左⼦树和右⼦树⼜有⾃⼰的⼦树
4.⽹状结构
这是⼀种复杂的数据结构。
(简单来说,就是元素之间的关系是任意的,是很乱的⼀种结构)图形结构中,每个结点的前驱结点数和后续结点数可以任意多个。
数据元素间的关系是任意的。
其他数据结构(如树、线性表等)都有明确的条件限制,⽽图形结构中任意两个数据元素间均可相关联。
《数据结构》部分一、简答题(20 分,每题 5 分)1、请给出4 类常用的基本数据结构类型。
(课本p5第6行)答:根据数据元素之间关系的不同特征,通常有下列4类的基本结构:(1)集合。
(2)线性结构。
(3)树形结构。
(4)图状结构或网状结构。
2、什么是哈希表?(课本P253第2行)答:根据设定的哈希函数H(key)和处理冲突的方法,将一组关键字映射到一个有限的、连续的地址集(区间)上,并以关键字在地址集上的“像”作为记录在表中的存储位置,这种表便称为哈希表。
3、请比较简单排序、快速排序、堆排序、归并排序的算法效率和稳定性。
(课本P289)(算法效率的概念P14;稳定性的概念P263;简单排序也就是除希尔排序之外的所有插入排序P265;快速排序P272;堆排序P279;归并排序P283)答:4、请比较普里姆算法与克鲁斯卡尔算法解决图最小生成树问题的时间复杂度。
(课本P175)(最小生成树:P173;普里姆算法P173;克鲁斯卡尔算法P175)答:普里姆算法的时间复杂度为O(n2)(假设网中有n个顶点),与网中的边数无关,因此适用于求边稠密的网的最小生成树。
而克鲁斯卡尔算法恰恰相反,它的时间复杂度为O(eloge)(e为网中边的数目),因此它相对于普里姆算法而言,适合于求边稀疏的网的最小生成树。
二、应用题(50 分)1、已知二叉树的前序遍历、中序遍历的结果分别是:ABDEFGCHIJ 和DBFEGAHCIJ,请画出对应的二叉树,给出后序遍历的结果,并将它转换成等价的树或森林。
(10 分)(二叉树的前序遍历、中序遍历P128;树P137;森林P138)答:2、某带权有向图及它的邻接表如下:(1)试写出它的深度优先搜索序列。
(深度优先搜索P167;邻接表P163;广度优先搜素P169)答:A-->B-->D-->C-->F-->E-->G--H(提示:不要画图,直接根据邻接表画)(2)根据普里姆(Prim)算法,求它的从顶点A 出发的最小生成树。
数据结构类型数据的逻辑结构:数据的逻辑结构指元素之间的逻辑关系(和现实⽆关)。
分类⼀:线性结构和⾮线性结构 线性结构:有且只有⼀个开始结点和⼀个终端结点,并且所有结点都最多只有⼀个直接前驱和⼀个直接后继。
线性表就是⼀个典型的线性结构,它有四个基本特征: 1.集合中必存在唯⼀的⼀个"第⼀个元素"; 2.集合中必存在唯⼀的⼀个"最后的元素"; 3.除最后元素之外,其它数据元素均有唯⼀的"直接后继"; 4.除第⼀个元素之外,其它数据元素均有唯⼀的"直接前驱"。
⽣活中的案例:冰糖葫芦、排队上地铁⾮线性结构: 相对应于线性结构,⾮线性结构的逻辑特征是⼀个结点元素可能对应多个直接前驱和多个直接后继。
常见的⾮线性结构有: 树(⼆叉树等),图(⽹等)。
树:⼀个结点可以对应多个直接后继,但每个结点只能对应⼀个直接前驱(⼀对多) 图(⽹):⼀个结点可以对应多个直接后继和直接前驱(多对多) 树:⽣活案例 单位组织架构、族谱技术案例:⽂件系统图:⽣活案例 交通线路图、地铁线路图分类2:集合结构、线性结构、树状结构、⽹络结构 逻辑结构有四种基本类型:集合结构、线性结构、树状结构和⽹络结构。
表和树是最常⽤的两种⾼效数据结构,许多⾼效的算法能够⽤这两种数据结构来设计实现。
1.集合结构: 就是数学中所学的集合,集合中的元素有三个特征: 1).确定性(集合中的元素必须是确定的) 2).唯⼀性(集合中的元素互不相同。
例如:集合A={1,a},则a不能等于1) 3).⽆序性(集合中的元素没有先后之分。
例如:集合{3,4,5}和{3,5,4}算作同⼀个集合) 该结构的数据元素之间的关系是"属于同⼀个集合",此外⽆其他关系。
因为集合中元素关系很弱,数据结构中不对该结构进⾏研究。
2.线性结构: 数据结构中线性结构指的是数据元素之间存在着"⼀对⼀"的线性关系的数据结构。
数据结构试题库及答案第一章概论一、选择题1、研究数据结构就是研究( D )。
A. 数据的逻辑结构B. 数据的存储结构C. 数据的逻辑结构和存储结构D. 数据的逻辑结构、存储结构及其基本操作2、算法分析的两个主要方面是( A )。
A. 空间复杂度和时间复杂度B. 正确性和简单性C. 可读性和文档性D. 数据复杂性和程序复杂性3、具有线性结构的数据结构是( D )。
A. 图B. 树C. 广义表D. 栈4、计算机中的算法指的是解决某一个问题的有限运算序列,它必须具备输入、输出、( B )等5个特性。
A. 可执行性、可移植性和可扩充性B. 可执行性、有穷性和确定性C. 确定性、有穷性和稳定性D. 易读性、稳定性和确定性5、下面程序段的时间复杂度是( C )。
for(i=0;i<m;i++)for(j=0;j<n;j++)a[i][j]=i*j;A. O(m2)B. O(n2)C. O(m*n)D. O(m+n)6、算法是( D )。
A. 计算机程序B. 解决问题的计算方法C. 排序算法D. 解决问题的有限运算序列7、某算法的语句执行频度为(3n+nlog2n+n2+8),其时间复杂度表示( C )。
A. O(n)B. O(nlog2n)C. O(n2)D. O(log2n)8、下面程序段的时间复杂度为( C )。
i=1;while(i<=n)i=i*3;A. O(n)B. O(3n)C. O(log3n)D. O(n3)9、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的数据元素以及它们之间的()和运算等的学科。
A. 结构B. 关系C. 运算D. 算法10、下面程序段的时间复杂度是()。
i=s=0;while(s<n){i++;s+=i;}A. O(n)B. O(n2)C. O(log2n)D. O(n3)11、抽象数据类型的三个组成部分分别为()。
A. 数据对象、数据关系和基本操作B. 数据元素、逻辑结构和存储结构C. 数据项、数据元素和数据类型D. 数据元素、数据结构和数据类型12、通常从正确性、易读性、健壮性、高效性等4个方面评价算法的质量,以下解释错误的是()。
数据结构试题库及答案第一章概论一、选择题1、研究数据结构就是研究( D )。
A. 数据的逻辑结构B. 数据的存储结构C. 数据的逻辑结构和存储结构D. 数据的逻辑结构、存储结构及其基本操作2、算法分析的两个主要方面是( A )。
A. 空间复杂度和时间复杂度B. 正确性和简单性C. 可读性和文档性D. 数据复杂性和程序复杂性3、具有线性结构的数据结构是( D )。
A. 图B. 树C. 广义表D. 栈4、计算机中的算法指的是解决某一个问题的有限运算序列,它必须具备输入、输出、( B )等5个特性。
A. 可执行性、可移植性和可扩充性B. 可执行性、有穷性和确定性C. 确定性、有穷性和稳定性D. 易读性、稳定性和确定性5、下面程序段的时间复杂度是( C )。
for(i=0;i<m;i++)for(j=0;j<n;j++)a[i][j]=i*j;A. O(m2)B. O(n2)C. O(m*n)D. O(m+n)6、算法是( D )。
A. 计算机程序B. 解决问题的计算方法C. 排序算法D. 解决问题的有限运算序列7、某算法的语句执行频度为(3n+nlog2n+n2+8),其时间复杂度表示( C )。
A. O(n)B. O(nlog2n)C. O(n2)D. O(log2n)8、下面程序段的时间复杂度为( C )。
i=1;while(i<=n)i=i*3;A. O(n)B. O(3n)C. O(log3n)D. O(n3)9、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的数据元素以及它们之间的()和运算等的学科。
A. 结构B. 关系C. 运算D. 算法10、下面程序段的时间复杂度是()。
i=s=0;while(s<n){i++;s+=i;}A. O(n)B. O(n2)C. O(log2n)D. O(n3)11、抽象数据类型的三个组成部分分别为()。
A. 数据对象、数据关系和基本操作B. 数据元素、逻辑结构和存储结构C. 数据项、数据元素和数据类型D. 数据元素、数据结构和数据类型12、通常从正确性、易读性、健壮性、高效性等4个方面评价算法的质量,以下解释错误的是()。
数据结构的四种基本逻辑结构在计算机科学中,数据结构是指组织和存储数据的方式和方法,是计算机算法和程序设计的基础。
数据结构可以分为四种基本逻辑结构:线性结构、树形结构、图形结构和集合结构。
每种结构都有其特点和应用场景,下面将针对每种结构进行详细介绍。
一、线性结构线性结构是最常见的数据结构之一,它包括线性表、栈和队列。
线性表是由n个数据元素组成的有限序列,可以使用顺序存储结构或链式存储结构来实现。
顺序存储结构的线性表在内存中是连续存储的,而链式存储结构则使用指针来实现元素之间的链接。
线性表的特点是元素之间有明确的前后关系,可以进行插入、删除和查找等操作。
栈是一种特殊的线性表,它只能在表的一端进行插入和删除操作,称为栈顶。
栈采用“先进后出”的原则,类似于现实生活中的弹夹。
主要用于实现递归调用、表达式求值和内存分配等场景。
队列也是一种特殊的线性表,它只能在表的一端进行插入操作,而在另一端进行删除操作,分别称为队尾和队头。
队列采用“先进先出”的原则,类似于现实生活中的排队。
主要用于实现任务调度、缓冲区管理和广度优先搜索等场景。
二、树形结构树形结构是一种非线性结构,它包括二叉树、多路树和图。
二叉树是由n个结点组成的有限集合,它或者为空集,或者由一个根结点和左右两个互不相交的二叉树组成。
二叉树可以用于实现搜索算法、排序算法和哈夫曼编码等。
多路树是一种每个结点可以有多个孩子的树,常见的有二叉树、三叉树和四叉树。
多路树可以用于构建字典树、B树和哈希树等。
图是由结点的有穷非空集合和连接结点的边的集合组成,图形结构中没有层次的概念,结点之间的关系可以是任意的。
图可以用于解决复杂的路径问题、网络优化和图像处理等。
三、图形结构图形结构是一种复杂的非线性结构,它由结点集合和连接结点的边集合组成。
图形结构中没有层次的概念,结点之间的关系可以是任意的。
图可以分为有向图和无向图,有向图中的边有方向,无向图中的边没有方向。
图可以用于解决复杂的路径问题、网络优化和图像处理等。
数据结构的四种基本类型
一、引言
数据结构是计算机科学中的重要基础概念,它是指数据对象以及它们之间的关系,以及在这些对象上执行的操作。
数据结构可以分为四种基本类型,包括线性结构、树形结构、图形结构和集合结构。
本文将详细介绍这四种基本类型的定义、特点和应用。
二、线性结构
1.定义:线性结构是一组有序的数据元素,每个元素最多只有一个前驱和一个后继。
2.特点:线性表中的元素之间存在一对一的关系,即除了第一个和最后一个元素外,其他元素都有且仅有一个前驱和后继。
3.应用:常见的线性结构包括数组、链表、栈和队列。
其中数组适用于需要频繁访问某个位置上的元素;链表适用于插入和删除操作频繁的场景;栈适用于需要实现先进后出(LIFO)策略的场景;队列适用于需要实现先进先出(FIFO)策略的场景。
三、树形结构
1.定义:树形结构是一组非线性数据元素,由若干个节点组成,节点之间存在一对多或多对多的关系。
2.特点:树形结构中的节点之间存在一对多或多对多的关系,其中只有
根节点没有父节点,而其他节点都有且仅有一个父节点。
3.应用:常见的树形结构包括二叉树、平衡树和B+树。
其中二叉树适用于需要快速查找某个元素的场景;平衡树适用于需要维护数据平衡性的场景;B+树适用于需要支持高效范围查询和排序的场景。
四、图形结构
1.定义:图形结构是一组非线性数据元素,由若干个顶点和边组成,顶点之间可以存在多个连接关系。
2.特点:图形结构中的顶点之间可以存在多个连接关系,其中边表示两个顶点之间的连通关系。
3.应用:常见的图形结构包括有向图、无向图和带权图。
其中有向图适用于描述某些行为或事件发生先后顺序的场景;无向图适用于描述某些物品或概念之间相互关联的场景;带权图适用于需要考虑权重因素影响的场景。
五、集合结构
1.定义:集合结构是一组无序数据元素,每个元素都是唯一的。
2.特点:集合结构中的元素之间没有任何顺序关系,且每个元素都是唯一的。
3.应用:常见的集合结构包括哈希表和布隆过滤器。
其中哈希表适用于需要快速查找某个元素的场景,而布隆过滤器适用于需要判断某个元素是否存在的场景。
六、总结
数据结构是计算机科学中非常重要的基础概念,它可以分为四种基本类型:线性结构、树形结构、图形结构和集合结构。
不同类型的数据结构有着不同的特点和应用场景,我们可以根据具体需求来选择合适的数据结构来解决问题。