清华大学严蔚敏版数据结构考研要点(精华版)

数据结构⽼师给的复习要点（严蔚敏版）第⼀章1. 怎样理解“算法+数据结构=程序”这个公式？举例说明。

算法是语句序列解决特定问题的固有程序⽚段。

数据结构是确定数据间的关系。

从具体问题抽象出⼀个合适的数学模型、然后设计⼀个解决此数学模型的算法，最后编写出程序。

寻求数学模型的是指就是数据结构要完成的⼯作。

参看书p1前两段的描述。

2. 数据结构的概念，它包含哪三⽅⾯的内容？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操作对象以及它们之间饿关系和操作的学科。

参看书p3包含三⽅⾯的内容:1、数据之间的逻辑关系2、数据在计算机中的存储⽅式3、在数据上定义的运算的集合。

3. 数据、数据元素、数据项的基本概念。

举例说明数据元素和数据项的联系与区别。

数据：描述客观事物的数字、字符以及所有能直接输⼊到计算机中并被计算机程序处理的符号的集合。

数据元素：数据的基本单位，在计算机程序中通常作为⼀个整体进⾏考虑或处理。

数据项：数据项是具有独⽴含义的最⼩标识单位，是数据元的⼀个具体值，是数据记录中最基本的、不可分的有名数据单位。

例1：class A{int c[123];int i;};class B{A a;}B b;b.a是数据项，B是数据元素例2：⼀本书的数⽬信息为⼀个数据元素，⽽数⽬信息中每⼀项（如书名、作者名等）为⼀个数据项4. 从逻辑结构来看，数据结构有哪四种基本结构，各⾃的特点是什么？1、集合（数据元素之间同属于⼀个集合，再⽆其他关系）2、线性结构（数据元素之间存在⼀对⼀的关系）3、树形结构（数据元素之间⼀对多的关系）4、图状结构或⽹状结构（数据元素之间多对多的关系）5. 从物理结构来看，数据结构有哪两种基本结构，各⾃的特点是什么？1、顺序存储结构特点：借助元素在存储器中的相应位置来表⽰数据元素之间的逻辑关系。

2、链式存储结构特定：借助元素在存储地址的指针表⽰数据元素之间的逻辑关系。

6. 算法的5个特征，4个评价标准是什么？特征:有穷性、确定性、可⾏性、输⼊、输出。

严蔚敏《数据结构》（C语言版）笔记和习题（含考研真题）详解第1章绪论一、什么是数据结构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操作对象以及它们之间的关系和操作等的学科。

二、基本概念和术语1数据数据是对客观事物的符号表示，是计算机科学中所有能输入到计算机中并能被计算机程序处理的符号的总称。

2数据元素数据元素是数据的基本单位。

3数据对象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。

4数据结构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。

（1）数据结构的基本结构根据数据元素之间关系的不同特性，通常有下列四类基本结构：①集合。

数据元素属于“同一个集合”，并无其他复杂关系。

②线性结构。

数据元素之间存在一个对一个的关系。

③树形结构。

数据元素之间存在一个对多个的关系。

④图状结构或网状结构。

数据元素之间存在多个对多个的关系。

【注意】区分这四种基本结构可以根据元素间的对应关系。

如图1-1所示为上述四类基本结构的关系图。

图1-1 四类基本结构的关系图（2）数据结构的形式定义数据结构的形式定义为：Data_Structure=(D,S)其中：D表示数据元素的有限集，S表示D上关系的有限集。

（3）数据结构在计算机中的表示数据结构包括数据元素的表示和关系，在计算机中称为数据的物理结构（又称存储结构）。

其中，关系有两种表示方法：顺序映象和非顺序映象。

这两种表示方法对应两种存储结构：顺序存储结构和链式存储结构。

a．顺序映象：用相对位置来表示数据元素之间的逻辑关系。

b．非顺序映象：用指针表示数据元素之间的逻辑关系。

5数据类型数据类型是一个值的集合和定义在这个值集上的一组操作的总称。

6抽象数据类型抽象数据类型（ADT）由一个值域和定义在该值域上的一组操作组成。

【注意】抽象数据类型是对数据类型架构的一种全局体现，使我们能够更加清晰地看待某一数据类型。

7多形数据类型多形数据类型是指其值的成分不确定的数据类型。

期末复习 第一章 绪论 复习1、计算机算法必须具备输入、输出、可行性、确定性、有穷性５个特性。

2、算法分析的两个主要方面是空间复杂度和时间复杂度。

3、数据元素是数据的基本单位。

4、数据项是数据的最小单位。

5、数据结构是带结构的数据元素的集合。

6、数据的存储结构包括顺序、链接、散列和索引四种基本类型。

基础知识数据结构算 法概 念逻辑结构 存储结构数据运算数据：计算机处理的信息总称 数据项：最小单位 数据元素：最基本单位数据对象：元素集合数据结构：相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素集合。

概念：数据元素之间的关系 线性结构：一对一非线性结构 树：一对多 图：多对多顺序存储结构 链表存储结构 索引。

散列。

算法描述：指令的有限有序序列算法特性 有穷性 确定性 可行性 输入 输出 算法分析时间复杂度 空间复杂度第二章 线性表 复习1、在双链表中，每个结点有两个指针域，包括一个指向前驱结点的指针 、一个指向后继结点的指针2、线性表采用顺序存储，必须占用一片连续的存储单元3、线性表采用链式存储，便于进行插入和删除操作4、线性表采用顺序存储和链式存储优缺点比较。

5、简单算法第三章 栈和队列 复习线性表顺序存储结构链表存储结构概 念基本特点基本运算定义逻辑关系：前趋 后继节省空间 随机存取 插、删效率低 插入 删除单链表双向 链表 特点一个指针域+一个数据域 多占空间 查找费时 插、删效率高 无法查找前趋结点运算特点：单链表+前趋指针域运算插入删除循环 链表特点：单链表的尾结点指针指向附加头结点。

运算：联接1、 栈和队列的异同点。

2、 栈和队列的基本运算3、 出栈和出队4、 基本运算第四章 串 复习栈存储结构栈的概念：在一端操作的线性表 运算算法栈的特点：先进后出 LIFO初始化 进栈push 出栈pop队列顺序队列 循环队列队列概念：在两端操作的线性表 假溢出链队列队列特点：先进先出 FIFO基本运算顺序：链队：队空：front=rear队满：front=(rear+1)%MAXSIZE队空：frontrear ∧初始化 判空 进队 出队取队首元素第五章 数组和广义表 复习串存储结构运 算概 念顺序串链表串定义：由n(≥1)个字符组成的有限序列 S=”c 1c 2c 3 ……cn ”串长度、空白串、空串。

第一章绪论1、数据结构是计算机中存储、组织数据的方式。

精心选择的数据结构可以带来最优效率的算法。

2、程序设计= 算法+数据结构3、解决问题方法的效率：跟数据的组织方式有关跟空间的利用效率有关跟算法的巧妙程度有关4、数据：所有能输入到计算机中,且被计算机处理的符号的集合，是计算机操作对象的总称；是计算机处理的信息的某种特定的符号表示形式。

5、数据元素：数据中的一个“个体” ,数据结构中讨论的基本单位。

相当于“记录” ,在计算机程序中通常作为一个整体考虑和处理。

6、数据项: 相当于记录的“域”, 是数据的不可分割的最小单位如学号。

数据元素是数据项的集合。

7、数据对象：性质相同的数据元素的集合.例如: 所有运动员的记录集合8、数据结构：是相互间存在某种关系的数据元素集合。

9、数据结构是带结构的数据元素的集合。

10、不同的关系构成不同的结构。

11、次序关系：{vai,ai+1>|i=1,2,3,4,5,6}12、 对每种数据结构，主要讨论如下两方面的问题：1） 数据的逻辑结构，数据结构的基本操作；2） 数据的存储结构，数据结构基本操作的实现；13、 数据的逻辑结构：数据之间的结构关系，是具体关系的抽象。

数据结构的基本操作：指对数据结构的加工处理。

14、 数据的存储结构（物理结构）:数据结构在计算机内存中的表示。

数据结构基本操作的实现：基本操作在计算机上的实现（方法）。

15、数据结构的有关概念|线性表「上线性结构!栈［队（仁数据的逻辑结构=i B.非彌結构I 树形结构 J I 图形结构木数据的存储结枸I A 噸序行储 B 链式存储 < 3、数据的运算：檢索.插入.删除*烽改等16、数据元素的 4 类的基本结构 ：① 集合； 数£结构的三个方廁②线性结构：结构中数据元素之间存在一对一的关系；③树形结构：结构中数据元素之间存在一对多的关系；②4 图状结构或网状结构：结构中数据元素之间存在多对多的关系。

1.复杂性分析对各种操作的时间复杂性的分析。

主要是链表，树，排序等简单一些的分析。

分析的时候,从简单的入手,学会方法。

后续的各种豆可能让你分析时间复杂度。

线性链表（顺序表和单链表）链表循环链表双向链表2.线性结构队列（循环队列)栈链表主要操作:找某一个元素，插入一个（在哪个位置增加），删除一个（在哪个位置删除)。

栈：查找，插入（位置固定），删除(位置固定）队列：查找，插入（位置固定)，删除（位置固定）顺序表（可以视为一个数组）单链表：（删除）(插入）倒置：(查找）循环链表双向链表栈：(插入删除查找)队列(插入删除查找）循环队列的实现，并不是像上面的图那样，实现了一个循环的样子。

3.二叉树基本概念二叉树是每个节点最多有两个子树的有序树。

二叉树常被用于实现二叉查找树和二叉堆。

值得注意的是,二叉树不是树的特殊情形。

二叉树是每个结点最多有两个子树的有序树。

通常根的子树被称作“左子树”(left subtree）和“右子树”（right subtree）。

二叉树常被用作二叉查找树和二叉堆或是二叉排序树。

二叉树的每个结点至多只有二棵子树（不存在出度大于2的结点），二叉树的子树有左右之分,次序不能颠倒。

二叉树不是树的一种特殊情形，尽管其与树有许多相似之处，但树和二叉树有两个主要差别：1. 树中结点的最大度数没有限制,而二叉树结点的最大度数为2；2。

树的结点无左、右之分，而二叉树的结点有左、右之分。

二叉树是递归定义的，其结点有左右子树之分，逻辑上二叉树有五种基本形态：（1）空二叉树——如图（a)；（2)只有一个根结点的二叉树——如图（b);(3）只有左子树——如图（c）；（4)只有右子树-—如图（d）;(5）完全二叉树-—如图（e)注意:尽管二叉树与树有许多相似之处，但二叉树不是树的特殊情形性质（1）在非空二叉树中，第i层的结点总数不超过, i〉=1;(2）深度为h的二叉树最多有2^h—1个结点（h>=1），最少有h个结点；（3）对于任意一棵二叉树，如果其叶结点数为N0，而度数为2的结点总数为N2,则N0=N2+1；(4）具有n个结点的完全二叉树的深度为(5）有N个结点的完全二叉树各结点如果用顺序方式存储，则结点之间有如下关系: 若I为结点编号则如果I>1,则其父结点的编号为I/2;如果2*I<=N，则其左儿子(即左子树的根结点）的编号为2*I；若2＊I>N,则无左儿子；如果2＊I+1〈=N,则其右儿子的结点编号为2*I+1；若2*I+1〉N，则无右儿子。

第1章绪论1.1复习笔记一、数据结构的定义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操作对象以及它们之间的关系和操作等的学科。

二、基本概念和术语数据数据（data）是对客观事物的符号表示，在计算机科学中是指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，它是计算机程序加工的“原料”。

2.数据元素数据元素（data element）是数据的基本单位，在计算机程序中通常作为一个整体进行考虑和处理。

3.数据对象数据对象（data object）是性质相同的数据元素的集合，是数据的一个子集。

4．数据结构数据结构（data structure）是相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。

（1）数据结构的基本结构根据数据元素之间关系的不同特性，通常有下列四类基本结构：① 集合。

数据元素之间除了“同属于一个集合”的关系外，别无其它关系。

② 线性结构。

数据元素之间存在一个对一个的关系。

③ 树形结构。

数据元素之间存在一个对多个的关系。

④ 图状结构或网状结构。

数据元素之间存在多个对多个的关系。

如图1-1所示为上述四类基本结构的关系图。

图1-1 四类基本结构的关系图（2）数据结构的形式定义数据结构的形式定义为：数据结构是一个二元组Data_Structure==（D，S）其中：D表示数据元素的有限集，S表示D上关系的有限集。

（3）数据结构在计算机中的表示数据结构在计算机中的表示（又称映象）称为数据的物理结构，又称存储结构。

它包括数据元素的表示和关系的表示。

① 元素的表示。

计算机数据元素用一个由若干位组合起来形成的一个位串表示。

② 关系的表示。

计算机中数据元素之间的关系有两种不同的表示方法：顺序映象和非顺序映象。

并由这两种不同的表示方法得到两种不同的存储结构：顺序存储结构和链式存储结构。

a.顺序映象的特点是借助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。

b.非顺序映象的特点是借助指示元素存储地址的指针（pointer）表示数据元素之间的逻辑关系。

严蔚敏数据结构复习整理完整版数据结构是计算机科学中的重要基础课程，是指数据组织、存储和处理的方式。

严蔚敏教授是中国计算机教育领域的知名专家，他的《数据结构》一书被广泛使用于计算机相关专业的教学中。

下面是严蔚敏数据结构复习整理的完整版，总结了数据结构的基本概念、常见数据结构的特点和使用场景，以及一些重要的算法思想和应用。

一、数据结构的基本概念1.数据：数据是计算机能识别、处理的符号集合，可以是数字、文字、图像等。

2.数据元素：数据中的一个个基本单位，也称为记录。

3.数据项：数据元素中的一个个最小单位，是不可分割的数据单位。

二、常见数据结构1.数组：一组具有相同数据类型的元素的集合，可以通过下标来访问和操作。

2.链表：一组通过指针连接起来的数据元素的集合，可以分为单向链表和双向链表。

3.栈：一种特殊的线性表，只能在表尾进行插入和删除操作，遵循先进后出的原则。

4.队列：一种特殊的线性表，只能在表尾进行插入操作，在表头进行删除操作，遵循先进先出的原则。

5.树：一种非线性的数据结构，具有层次结构的特点，包括二叉树、二叉树、平衡树等。

6.图：一种非线性的数据结构，由顶点和边组成，包括有向图和无向图。

7.堆：一种完全二叉树的结构，用于实现优先队列等需要快速找到最值的场景。

8.哈希表：一种以键值对形式存储数据的数据结构，通过哈希函数将键映射到对应的位置，常用于快速查找场景。

三、常用算法和应用1.线性查找和二分查找：分别用于在无序数组和有序数组中查找指定的元素。

2.冒泡排序和快速排序：分别用于对数组进行升序排序，冒泡排序的时间复杂度较高，快速排序的时间复杂度较低。

3.广度优先和深度优先：分别用于在图中特定的路径，广度优先适用于找最短路径，深度优先适用于找所有路径。

4.迪杰斯特拉算法和贪心算法：迪杰斯特拉算法用于计算图中最短路径，贪心算法用于求解最优问题时，每一步都选择当前最好的选择。

5.动态规划算法：一种分阶段求解的问题求解方法，适用于具有最优子结构的问题，将问题分解为子问题，并逐步求解。