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数据结构各章概要数据结构是计算机科学中非常重要的一个学科，其主要研究各种数据的组织方式和操作方法。
善于运用合适的数据结构可以提高算法的效率，并优化程序的性能。
本文将对数据结构的各个章节进行概要介绍，帮助读者了解不同章节的主要内容和应用。
第一章：引论在引论章节，我们将引入数据结构的基本概念和术语，例如什么是数据、数据项、数据对象等等。
同时，还将介绍数据结构的分类和基本操作，如搜索、遍历、插入、删除和排序。
这些基础知识是后续章节的基础。
第二章：线性表线性表是数据结构中最简单、最基本的一种结构。
其特点是数据元素之间的前驱和后继关系非常明确。
线性表可以用数组和链表两种方式实现。
在本章节中，我们将分别介绍顺序表和链表的实现原理、插入、删除、合并以及应用场景。
第三章：栈和队列栈和队列是两种特殊的线性表结构，它们对数据的访问具有限制性。
栈具有“先进后出”的特点，而队列则具有“先进先出”的特点。
在本章节中，我们将介绍栈和队列的实现方式以及常见的应用场景，如递归、表达式求值、广度优先搜索等。
第四章：串串是由零个或多个字符组成的有限序列，其长度可以为零。
在本章节中，我们将介绍串的定义和操作，包括字符串的模式匹配、模式识别和编辑操作。
串的相关算法在文本处理、计算机网络等领域具有广泛的应用。
第五章：数组和广义表数组是一种在内存中以连续方式存储的数据结构，它具有高效的随机访问特性。
广义表是线性表的一种扩展，可以包含表结构、原子结构以及其他广义表。
本章节将介绍数组和广义表的定义、操作和应用。
第六章：树树是一种非线性的数据结构，具有分层次、递归和层次遍历等特点。
在本章节中，我们将介绍树的基本概念、二叉树、树的遍历算法、平衡树以及树的应用，如编译器中的语法树、文件系统的目录结构等。
第七章：图图是一种复杂的非线性数据结构，由顶点集合和边集合组成。
在本章节中，我们将介绍图的各种表示方式，图的遍历算法、最短路径算法以及常用的图算法，如最小生成树算法和拓扑排序。
第⼀章-Java基础笔记Java语⾔的概述Java是⼀门⾯向对象的语⾔,Java相对于C语⾔来说学习相对简单,它主要的三⼤特点就是:封装、继承、多态,并且只需要进⾏⼀次源码编译,在任何装有对应版本的JVM 虚拟机环境的计算机下运⾏;Java的三个版本JavaSE主要⽤于桌⾯应⽤的开发JavaME主要⽤于嵌⼊式系统的开发JavaEE主要⽤于企业级的WEB端开发和服务器开发Java环境介绍JDK - 提供了开发者的⼀些⼯具包,并包含了[JRE和JVM]JRE - Java的运⾏环境,提供了运⾏时需要的类库,并包含了[JVM]JVM - Java的虚拟⼀块内存区域,⽤于执⾏Java的代码Java跨平台交互图Java代码的运⾏机制后缀点java的⽂件会通过 javac命令进⾏⽂件的编译成⼀个能够被JVM读懂的字节码⽂件,通过加载、校验、初始化的过程都内存中，通过JVM寄存器读取⽂件中的⾏号，进⾏执⾏相关代码；注释注释是为了在编写程序时对某个类、⽅法或是⼀段代码进⾏功能作⽤的说明，它不会被编译成代码执⾏，只是起到⼀个描述作⽤，便于对代码的理解；Java中的注释分为3种：单⾏注释：//多⾏注释：/* */⽂档注释：/** */对注解的内容⽣成JavaDoc⽂档DOS命令进⼊到要⽣成Doc⽂档的层级⽬录,执⾏:javadoc -encoding UTF-8 -charset UTF-8 ⽂件名称/*** @Author JavaCat7* @Description 这是⼀个⽂档注释*/public class Demo{/*** @Parameter args 对参数的描述* @Description 这是⼀个⽂档注释*/public static void main(String[] args){//这是⼀个单⾏注释System.out.println("Hello Java");/*这是多⾏注释这是多⾏注释*/}}标识符每个⼈都有名字,⽽标识符是为了给代码中的类、接⼝、⽅法、变量取⼀个名字，但它们的明⽩是有着严格规范的；规范：每个⼈都有名字,⽽标识符是为了给代码中的类、接⼝、⽅法、变量取⼀个名字，但它们的明⽩是有着严格规范的；**规范：**1.严格区分⼤⼩写；2.开头可以是$ 或 _ 或 A-Z a-z的字母组成,也可以汉字(不会这么⼲);3.可以由数字、字母或者是 $ 或 _ 组成，但数字不能⽤于开始；4.不可以包含特殊字符；5.不能以Java语⾔中的保留字作为命名；6.类名采取⼤驼峰命名法;7.⽅法和变量采取⼩驼峰命名法;8.常量采取⼤学加_进⾏命名;基本数据类型Java是强类型计算机语⾔,所有的变量必须先定义才能使⽤,对于强类型⽽⾔主要就是指的数据安全,强类型的语⾔有很多,⽐如C、C++、python...计算机存储单位换算bit(位) - 是计算内部数据存储的最⼩单元,通过8个⼆进制位进⾏表⽰;byte(字节) - 是计算机中数据处理的基本单位,通常使⽤B来表⽰;8个bit(位) = 1B(字节)1024个B(字节) = 1KB1024个KB = 1MB1024个MB = 1GB....//整数类型byte a = 1;short b = 2;int c = 3;long d = 4L;//⼩数类型float e = 5.0f;duble f = 6.0d;//字符类型char g = 'a';//布尔类型boolean h = true;boolean i = false;数据类型的转换各数值相关数据类型⽀持类型上的转换,既可以把排序级别较低的类型转换成排序级别较⼤的类型,也可以把排序级别较⾼的类型转换成级别较低的类型(但会造成数据的丢失);数据的转换强制类型转换 - 在要转换的变量前使⽤:要转换的对应数据类型如- (int)⾃动类型转换 - 在不同的数值数据类型运算中,它会以排序级别较⾼的数据类型作为基础⾃动转换int number1 = 128;//正常byte的值是 -128 - 127,强制把int类型转换成byte会造成数据的不精确byte number2 = (byte)number1;int number3 = 519;float number4 = 1.0f;//在运算过程中因为float的排序级别⽐int⾼,那么它会⾃动转换成float类型在完成运算float number5 = number3 + number4;变量,静态变量,常量及作⽤域变量是指可以变化的值,通过数据类型和变量名可以在内存中申请⼀块存储的空间,通过内存的引⽤地址可以设置改变内存中存储的值或者修改值,所有的变量必须先赋值才可以使⽤;成员变量成员变量是指在类中与⽅法同级的位置中定义的成员变量,在该位置定义的变量可以不⽤设置值就可以使⽤,因为它会对类进⾏初始化,并完成初始化赋值,就算不给他们赋值也会有默认的初始值,他们的默认初始值都是最⼩的单元;作⽤域成员位置的变量,可以在⾮静态⽅法的所有位置使⽤,如果要在静态⽅法中使⽤,需要先创建对象;public class Variable{int a; //默认为:0float b; //默认为:0.0char c; //默认为:''boolean d; //默认为:false}局部变量局部变量是指在⽅法内部定义的变量,必须要先完成初始化后,才可以被使⽤;作⽤域局部位置的变量,外部⽆法使⽤,只能在⽅法内部使⽤,可以和外部的变量名称相同;public class Variable{int number;public void method(){int number = 3;//可以和成员位置的变量名称相同}}静态变量静态变量是指被static关键字修饰的变量,被修饰的变量⼜称为类变量;作⽤域静态变量可以作⽤域与所有⽅法中,静态变量只能定义在类的成员位置;public class Variable{static int number ;public static void main(String[] arags){System.out.println(number);}public void method(){System.out.println(numbe);}}常量常量是指不能被改变的值,它在创建到成员位置必须要先完成赋值,⼀旦被创建它的值是不允许被更改的;作⽤域它的作⽤域和成员变量相同public class Variable{final int NUMBER = 3.1415926;}静态常量静态常量是指从属于类的常量,在完成初始化以后是不可以被修改的,并且被public所进⾏修饰;作⽤域它的作⽤域和静态变量相同运算符算术运算符int a = 5;int b = 2;int number = a + b; //number = 7;int number = b - a; //number = 3;int number = a * b; //number = 10;int number = a / b; //number = 2,只取整数;double number = a / (double)b; //number = 2.5int number = a % b; //number = 1;⾃增⾃减运算符int a = 1;int b;b = a++; //b = 1; 先把a的值赋值给b,后a进⾏ +1 操作;b = a--; //b = 2; a前⾯进⾏了⾃增那么就是2,先把2赋值给b,然后进⾏ -1 操作;b = ++a; //b = 2; 前⾯a进⾏了⾃减那么就是1,先对a进⾏⾃增加1,然后在赋值给b;b = --a; //b = 1; 前⾯a是2,先对a进⾏⾃减1,在赋值给b;赋值运算符int a = 5;//把 5 赋值给 a;int b = 2;//把 2 赋值给 b;a += b; // a = 7(a+b的结果在赋值给a);a -= b; // a = 3;a *= b; // a = 10;a /= b; // a = 2;a %= b; // a = 1;关系运算符int a = 5;int b = 2;a > b; //truea < b; //falsea >= b; //falsea <= b; //truea == b; //falsea != b; //true逻辑运算符boolean a = true;boolean b = false;a &&b = false;//都true则true,第⼀个条件为false就不会在看第⼆个条件,直接返回falsea ||b = true;//⼀个条件为true则true,第⼀个条件为tre就不看第⼆个条件,直接返回true! a = false;//取反a &b = false;//2个条件都要执⾏a |b = true;三元运算符int a = 5;int b = 5;a ==b ? "等于":"不等于"; //为true返回第⼀个,为false返回第⼆个流程控制语句If语句if语句就是判断条件是否成⽴,成⽴就执⾏if中的代码,不成⽴就不进⼊;boolean flag = true;if(flag){System.out.println("...");}if...else语句if...else语句就是根据判断的条件是否成⽴,成⽴⾛if语句,不成⽴⾛else语句;boolean flag = true;if(flag){System.out.println("成⽴");}else{System.out.println("不成⽴");}if...else if语句if...else if⽀持多条件的判断,只会进⼊⼀个匹配的条件;boolean flag = true;boolean fail = false;if(flag){System.out.println("条件匹配");}else if(fail){System.out.println("条件匹配");}else{System.out.println("条件都不匹配");}switch条件控制语句witch语句从JDK1.7开始可以⽀持匹配:String字符串；注意事项:每个case 后⾯必须跟⼀个数值常量或字符串常量⽤于匹配;匹配的语句后⾯需要加上break关键字,防⽌case穿透;String week = "星期⼀";switch(week){case "星期⼀":System.out.println("今天是星期⼀");break;case "星期⼆":System.out.println("今天是星期⼆");break;case "星期三":System.out.println("今天是星期⼆");break;default:System.out.println("今天星期⼏都不是");}循环控制语句for循环语句for(初始值,条件表达式,更新)for(int i = 1 ; i <= 10 ; i++){System.out.println(i);}增强for循环for(接收类型的变量,表达式)int [] arrays = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};for(int i : arrays){System.out.println(arrays);}while循环语句while(条件表达式)int number = 1;while(number <= 100){System.out.println(number);number ++;}do...while循环语句do{先把语句执⾏⼀遍}while(条件表达式);boolean flag = true;do{System.out.println("先执⾏⼀遍");flag = false;}while(flag);break和continue关键字break关键字结束循环的意思;for(int i = 1; i <= 100; i++){if(i == 10){System.out.println("打印10后结束循环");break;}}continue关键字跳过当前循环,进⼊下⼀次循环;for(int i = 1 ; i <= 10; i ++){if(i % 2 == 1){continue;}System.out.println("打印:"+i);}⽅法概述:⽅法就相当于使⽤多⾏代码进⾏组合去实现的⼀个功能⽚段,对代码进⾏封装利⽤,可实现多次调⽤;⽅法的定义修饰符返回值⽅法名称(形参形参名称){⽅法体}public class Function{public static void main(String[] arags){}public void method1(){}public void method2(String name,int age){}public static void method3(){}public int method03(){int a = 3;return a;}public int method04(int a,int b){if(a == b){System.out.println(a + "和" + b + "相等");return -1;}return a > b ? a : b;}}⽅法的重载⽅法的重载是指⽅法名称相同,传递的参数类型不同,个数不同,顺序不同与返回值⽆关;这样的⽅法被称为⽅法的重载;public class Function{public int max(int a,int b) {return a > b ? a : b;}public double max(double a,double b){return a > b ? a : b;}}形参和实参形参是指在()内部的参数,实参是指被真实传递的参数;public class Function{public static vid main(String[] args){Function function = new Function();function.max(3,5);}public int max(int a,int b) {return a > b ? a : b;}}可变参数在⽅法的()中我们有时候不知道要传递多少参数,那么我们可以传递⼀个数据类型紧跟后⾯加上...来表⽰;但需要注意的是⼀个⽅法中指允许⼀个可变参,如果有其他类型的参数,那么可变参数需要写在最后⾯;可变参数本质上就是⼀个数组;public class Function{public void method(String name,int... numbers){for(int num : numbers){System.out.println(num);}}}递归递归的本质就是⾃⼰调⽤⾃⼰,它可以解决⼀些业务,但效率和开销较⼤,对⼀些⽐较⼩的运算可以使⽤;//递归求3的阶乘public class Founction{public static void main(String[] args){}public int founction(int number){int result = 1;if(number == result){return result;}return number * founction(number - 1);}}数组数组就是⼀组数据的集合,Java中的数组必须存储和数据类型相符合的值,不允许与定义的数据类型不匹配;⼀旦数组被创建出来,它的长度就不允许被改变,数组有下标(索引)的概念,都是从0开始,如果操作的数据超过数组的长度那么就会报出下标索引越界异常[ IndexOutofBoundsException ];数组的定义int[] array = new int[3];int array[] = new int[3];int array[] = {1,2,3};数组的内存模型图数组的遍历⽅式int[] arr = new int[10];//⽅式⼀for (int i = 0; i < arr.length ; i ++) {System.out.println(arr[i]);}//⽅式⼆for (int num : arr) {System.out.println(num);}⼆维数组int[][] arr = new int[3][2];String[][] strArr = {{"hello","hello"},{"hi","hi","hi",{"java","java","java","java"}}Arrays⼯具类Arrays数组的⼯具类,是jdk已经帮我们提供好的⼀套数据⼯具类,⽅便我们对数据相关进⾏⼀些操作;int[] arr = {3,51,1,33,82,22,55,53};Arrays.toString(arr);//把数组变成⼀个字符串Arrays.sort(arr);//对数组内容进⾏升序排列Arrays.fill(arr,0);//把数组的内容全部进⾏替换为0常见算法冒泡排序public static int[] arr = new int[]{5, 2, 7, 4, 6, 9, 8, 13, 19, 11, 17, 15};//冒泡排序算法public static void popArithmetic(int[] arr) {//⽐较的轮数是数组长度-1for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {//每次⽐较⼀轮,需要减少1次⽐较的次数for (int j = 0; j < arr.length - i - 1; j++) {//如果前⾯的数据⽐后⾯⼤,那么就交换位置if (arr[j] > arr[j + 1]) {int temp = arr[j];arr[j] = arr[j + 1];arr[j + 1] = temp;}}}System.out.println("最终结果是:" + Arrays.toString(arr));}选择排序public static int[] arr = new int[]{5, 2, 7, 4, 6, 9, 8, 13, 19, 11, 17, 15};//选择排序public static void selectOrderArithmetic(int[] arr) {//⽐较的轮数是数组长度-1for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {//每⽐较⼀次,需要减少1次⽐较的次数,会把⼩的先往前排for(int j = i+1;j<arr.length;j++){if(arr[i]>arr[j]){int temp = arr[i];arr[i] = arr[j];arr[j] = temp;}}}System.out.println("最终结果是:" + Arrays.toString(arr));}⼆分查找public static int[] arr = new int[]{1, 2, 3 , 4, 6, 7, 8, 13, 19};//2分查找法public static void branchFind(int [] arr,int number){int startNode = 0;int endNode = arr.length-1;int middle = 0;while (startNode <= endNode){//中间的指针由开始节点和结束节点计算得来middle = (startNode+endNode)/2;if(number == arr[middle]){System.out.println("找到了");break;}else if(number < arr[middle]){endNode=middle-1;System.out.println(number+"⼩于中间值,结束节点变更为中间节点-1"); }else if(number > arr[middle]){startNode = middle+1;System.out.println(number+"⼤于中间值,开始节点变更为中间节点+1"); }else{System.out.println("没有找到该元素");break;}}}。
习题一1.1有下列几种用二元组表示的数据结构，试画出它们分别对应的图形表示（当出现多个关系时，对每个关系画出相应的结构图），并指出它们分别属于何种结构。
1．A=(K,R) 其中K={a1,a2,a3,…,a n}R={}2．B=(K,R)，其中K={a,b,c,d,e,f,g,h}R={<a,b>,<b,c>,<c,d>,<d,e>,<e,f>,<f,g>,<g,h>}3．C=(K,R)，其中K={a,b,c,d,e,f,g,h}R={<d,b>,<d,g>,<b,a>,<b,c>,<g,e>,<g,h>,<e,f>}4．D=(K,R)，其中K={1,2,3,4,5,6}R={(1,2),(2,3),(2,4),(3,4),(3,5),(3,6),(4,5),(4,6)} 5．E=(K,R)，其中K={48,25,64,57,82,36,75,43}R={r1,r2,r3}r1={<48,25>,<25,64>,<64,57>,<57,82>,<82,36>,<36,75>,<75,43>}r2={<48,25>,<48,64>,<64,57>,<64,82>,<25,36>,<82,75>,<36,43>}r3={<25,36>,<36,43>,<43,48>,<48,57>,<57,64>,<64,75>,<75,82>} 解：⑴是集合结构；⑵是线性结构；⑶⑷是树型结构；⑸散列结构1.2用C语言函数编写下列每一个算法，并分别求出它们的时间复杂度。
第一章知识点：1.基本概念： 数据结构分类、特点等：如线性结构，是数据元素之间存在一种（ 一对一关系）数据元素的概念（数据项）2.时空复杂度1、设有数据结构（D ，R ），其中D={d1,d2,d3,d4,d5,d6},R=r ,r={(d1,d2),(d2,d3),(d3,d4),(d2,d5),(d3,d5)}试按照图论中的画法画出其逻辑结构图。
2、称算法的时间复杂度为O(f(n))，其含义是指算法的执行时间和_【1】_的数量级相同。
3. 计算下面程序段的时间复杂度。
x=0;for(i=1; i<n; i++)for (j=1; j<=n-i; j++)x++;解：因为x++共执行了n-1+n-2+……＋1= n(n-1)/2，所以执行时间为O （n 2）.4. 计算下面程序段的时间复杂度。
x=n;y=0; 解：设@执行了t(n)次，则(t(n)+1)2<=n ，推出t(n)<=n 1/2-1。
所以时间复杂度为O （n 1/2）.5. 分析下面各程序段的时间复杂度 （1） O(n*m) (2) O(log 3n)1）for (i=0; i<n; i++)for (j=0; j<m; j++)A[i][j]=0;2） i=1;while(i<=n) i=i*3;6. 在n 个结点的顺序表中，算法的时间复杂度是O （1）的操作是：A（A ）访问第i 个结点（1≤i ≤n ）和求第i 个结点的直接前驱（2≤i ≤n ） （B ）在第i 个结点后插入一个新结点（1≤i ≤n ） （C ）删除第i 个结点（1≤i ≤n ） （D ） 将n 个结点从小到大排序第二章 线性表知识点：顺序表、单链表、双向链表（插入、查找、删除运算）循环链表(单双向)特点， 考点：基本操作、复杂度、特点、算法应用1.在一个单链表中，若p所指结点是q所指结点的前驱结点，则删除结点q的正确操作是（ B ）A. p->next=qB. p->next=q->nextC. p=q->nextD. p->next=q->next->next2、在一个头指针为head的带头结点单链表中，要向表头插入一个由指针p指向的结点,则应执行【4】p->next=head->next;、【5】head->next=p。
《数据结构（Java版）》课程样卷教材：《数据结构（Java版）（第4版）》叶核亚编著，电子工业出版社，2015年7月出版。
试题范围：第1〜9章，掌握基础原理，熟悉经典算法，问答题形式考核。
编程题重点是：1•单/双链表；2•二叉树/树，递归算法。
这是必须掌握的，即使部分学生掌握不了递归算法，也必须考。
不考内容：6.3线索二叉树求父母、插入、删除算法（没写），7.5.2 Floyd , 8.5.3平衡二叉树，第10章。
可作为课程设计题。
试卷范围和难度不超过样卷。
4-0 模拟样卷填空题（16分=2分X 8题）1. 声明抽象数据类型的目的是2. 以下数据存储结构声明为table Node<T>3. 已知ng.String类声明以下成员方法：public String replaceAII(String pattern, String str)//将所有与pattern匹配的子串替换为str 下列语句的执行结果是 ______________________String target="aababbabac", pattern="ab", str="aba";System.out.println("\""+target+"\".replaceAII(\""+pattern+"\", \""+str+"\")=\""+ target.replaceAII(pattern,str)+"\"");4. A+B*（C-D*（E+F）/G+H）-（I+J）*K ________________________________ 的后缀表达式为。
5. 已知二维数组a[10][8]采用行主序存储，数组首地址是1000,每个元素占用4字节，则数组元素a[4][5] 的存储地址是6. 由n个顶点组成的无向连通图，最多有 _________________________ 条边。
