数据结构专科辅导八
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《数据结构》教学大纲课程名称:数据结构适用班级:2016级计算机科学与技术(专升本函授)、计算机应用技术(专科业余函授)辅导教材:《数据结构》胡学钢等编著安徽大学出版社一、本课程的地位、任务和作用《数据结构与算法》是非计算机专业本科教育的一门专业基础课,它是学习操作系统、编译原理、数据库原理、软件工程等计算机专业核心课程的基础。
本课程的主要目的是:一方面训练学生理解掌握各种基本数据结构的要领,以便能够编写出各种典型算法,另一方面,培养学生应用各种典型算法解决具体应用问题的能力。
本课程在讲述过程中将适当掌握面向对象的思想和技术,以解决C语言本身在描述和解决客观世界能力方面的不足,为后续课程和未来的工程实践打下良好的基础。
二、本课程的相关课程本课程的先前课程为:计算机文化基础、程序设计语言、离散数学。
通过它们,一方面可以使得学生理解计算机和编程的一些基本内容和概念,另一方面为学生进行实践活动提供相应的技术手段和支持。
三、本课程的基本内容及要求第一章绪论什么是数据结构基本概念和术语抽象数据类型的表示与实现算法与算法分析要求:熟悉各名词、术语的含义,掌握基本概念,特别是数据的逻辑结构和存储结构之间的关系;了解抽象数据类型的定义、表示和实现方法;熟悉类C 语言的书写规范;理解算法五个要素的确切含义;掌握计算语句频度和估算算法时间复杂度的方法。
第二章线性表线性表的类型定义线性表的顺序表示和实现线性表的链式表示和实现一元多项式的表示及相加要求:线性表的逻辑结构定义、抽象数据类型定义和各种存储结构的表述方法;在线性表的两类存储结构(顺序存储和链式存储)上实现基本操作;一元多项式的抽象数据类型定义、表示及加法的实现。
第三章栈和队列栈栈的应用举例队列要求:栈和队列的结构特征;在两种存储结构上如何实现栈和队列的基本操作以及栈和队列在程序设计中的应用。
第四章串串类型定义串的表示和实现串操作应用举例要求:串的数据类型定义;串的三种存储表示:定长顺序存储结构、块链存储结构;串的各种基本操作的实现。
数据结构基础知识(八)【知识要点】1.树(Tree)的几个基本概念树是一种非线性的数据结构,用它能很好地描述有分支和层次特性的数据集合。
(1)树可以描述为由n(n ≥0)个节点构成的一个有限集合以及在该集合上定义的一种节点关系。
(2)节点(Node):集合中的元素称为树的节点,n =0的树称为空树。
根节点:在树形结构中,没有前驱的节点称为根节点(Root),又称为开始节点。
父节点、孩子节点:在树形结构中,对于两个以边直接连接的节点,上端节点称为下端节点的父节点(Parent),下端节点为孩子节点(Child),简称为子节点。
(3)子树:树中某个节点下面所有节点所构成的树称为该节点的子树。
(4)边:树的两个节点之间如果有一条边连接,那么称为这两个节点之间存在一条边。
对于一棵有n 个节点的树,它有n -1条边。
(5)度(Degree)节点的度:树的一个节点所拥有的子树个数称为该节点的度。
树的度:节点的度的最大值称为树的度。
节点的度和树的度是指宽度。
(6)叶子:度为0的节点称为叶子节点(Leaf),又称为终端节点。
(7)树的深度(高度):树中节点的层数(Level)从根开始计算,根的层数为1,其余节点的层数等于父节点的层数加1。
树中节点的最大层数称为树的高度或深度(Depth)。
2.二叉树 (1)二叉树的定义二叉树是指除根节点外的所有节点可分为两个互不相交的有限集合,分别称为左子树和右子树,左子树和右子树也是二叉树。
二叉树的子树有左右之分,且左右子树的次序不能颠倒。
(2)二叉树的高度(深度)二叉树中节点的最大层数称为二叉树的深度或高度。
(3)二叉树的五种形态3.特殊的二叉树(1)满二叉树,符合满二叉树的两个条件为:①每个节点的度数均为2或为0;②所有叶子节点都在同一层。
(2)完全二叉树符合完全二叉树的两个条件为: ①只有最下层中的节点度数小于2;②最下一层的叶子节点都依次排列在该层最左边位置。
《数据结构》教学中的遇到的问题和解决措施《数据结构》是计算机专业中非常重要的一门课程,它是计算机基础知识的重要组成部分。
但是在教学过程中,学生们往往会遇到一些困难和问题。
本文将介绍在教学《数据结构》过程中学生们可能遇到的问题,以及针对这些问题所采取的解决措施。
一、学生遇到的问题及原因分析1. 概念理解困难在学习数据结构的过程中,许多学生往往会遇到一些抽象概念的理解困难。
树、图、堆等数据结构的定义和应用,往往需要学生具备较高的抽象思维能力。
而一些学生可能在这方面存在一定的困难,导致他们对这些概念的理解不够深入。
2. 算法设计能力不足数据结构作为计算机专业的一门基础课程,除了数据结构的基本概念外,还涉及到算法的设计和分析。
这对学生的算法设计能力提出了较高的要求。
而一些学生可能由于在算法设计能力上存在一定不足,导致在学习数据结构中遇到困难。
3. 编程实现困难在学习数据结构的过程中,学生通常需要通过编程语言来实现各种数据结构和算法。
一些学生可能由于编程能力不足,在实现数据结构和算法过程中遇到一些问题。
二、解决措施1. 多样化的教学方法针对学生在概念理解上的困难,教师可以采取多样化的教学方法,比如通过具体的实例和案例来解释抽象的概念,通过动画和图形化的展示来帮助学生理解数据结构的特点和应用,以及通过互动式教学来激发学生的兴趣和提高他们的学习效果。
2. 实践操作结合为了提高学生的算法设计能力和编程实现能力,可以将理论教学和实践操作结合起来。
在数据结构课程中,可以设置一些实践性的项目或作业,要求学生完成一些具体的数据结构实现和相关算法设计。
这样可以让学生将所学的知识真正应用到实际中,从而提高他们的算法设计和编程实现能力。
3. 辅导和指导在学习数据结构的过程中,学生可能会遇到不少困难,这时候教师和助教可以给予学生及时的辅导和指导。
可以设置一些常见问题的解答环节,让学生在课堂上提出自己的困惑,让教师和助教给予相应的解答和帮助。
(完整版)数据结构教案1. 引言本教案旨在介绍数据结构的基本概念和常用算法,并提供相应的教学资源和活动设计,以帮助学生掌握数据结构的核心知识和能力。
2. 教学目标- 了解数据结构的概念和作用;- 能够使用常见的数据结构(如链表、栈、队列、树、图等)进行问题建模和解决;- 掌握基本的数据结构算法(如排序、查找、遍历等);- 培养学生的编程能力和解决实际问题的能力。
3. 教学内容3.1 数据结构基础- 数据结构的定义和分类;- 数组和链表的比较与应用;- 栈和队列的概念及应用;- 树的基本概念和遍历方法;- 图的基本概念和遍历方法。
3.2 数据结构算法- 排序算法:插入排序、选择排序、冒泡排序、快速排序、归并排序;- 查找算法:顺序查找、二分查找;- 图的最短路径算法:Dijkstra算法、Floyd算法。
4. 教学方法- 讲授理论知识:通过讲解、示意图和实例等形式,向学生介绍数据结构的基本概念和算法;- 编程实践:让学生通过编写程序来实现常见的数据结构和算法,并解决相关问题;- 组织小组讨论和实践活动:让学生合作完成数据结构相关的实际案例分析和解决方案设计。
5. 教学评估为了评价学生的研究效果和能力,我们将采用以下评估方式:- 课堂作业:包括理论题和编程题,用于检查学生对数据结构的理解和应用能力;- 项目实践:学生需要独立或小组完成一个数据结构相关的实际项目,并进行展示和报告;- 期末考试:综合测试学生对数据结构知识的掌握情况。
6. 教学资源为了辅助教学和学生的研究,我们准备了以下教学资源:- 教材:精选的数据结构教材,供学生进行参考和深入研究;- 幻灯片:用于课堂讲解和学生研究的幻灯片,清晰呈现数据结构的概念和算法;- 编程实践指导:提供编程实践的指导和示例代码,帮助学生快速上手;- 练题和答案:提供大量的练题和详细答案,供学生巩固理论知识和算法思维。
7. 教学活动设计为了培养学生的研究兴趣和主动性,我们将设计以下教学活动:- 小组讨论:学生分组进行数据结构相关的主题讨论,分享思路和解决方案;- 编程比赛:组织学生参加数据结构编程比赛,以提高他们的编程能力和算法思维;- 实例分析:选取经典的数据结构实例,引导学生进行分析和实现,加深对数据结构的理解;- 视频讲解:录制有关数据结构的视频讲解,在线平台上供学生随时观看和研究。
810数据结构参考书随着计算机科学和技术的发展,数据结构作为计算机专业基础课程之一,越来越受到重视。
本文将为大家介绍一本优秀的数据结构参考书——《810数据结构参考书》,并对其特点、主要内容、适用人群与用途、推荐理由与建议进行详细阐述。
一、数据结构的概述数据结构是研究计算机中数据组织、存储、管理和操作的一门学科。
它旨在提高数据的存取效率,降低存储空间和时间复杂度,从而为算法和程序设计提供高效的基础设施。
数据结构的应用领域广泛,包括计算机图形学、数据库系统、操作系统、网络通信等。
二、810数据结构参考书的特点1.权威性:该书作者具有丰富的教学经验和实践经验,对数据结构的研究深入浅出,使得该书具有很高的权威性。
2.实用性:该书以实际应用为出发点,强调理论与实践的结合,列举了大量实例,使读者能够更好地理解和运用数据结构知识。
3.系统性与完整性:该书对数据结构的基本概念、算法、应用等方面进行了全面、详细的阐述,使得读者能够全面掌握数据结构的知识体系。
4.难易程度适中:该书在保证知识系统性的同时,避免了过于复杂的数学推导,适合各种层次的读者学习。
三、书中的主要内容概述《810数据结构参考书》共分为十四章,主要包括以下内容:1.数据结构的基本概念与原理2.线性表、栈与队列3.树与二叉树4.图形及其遍历算法5.查找与排序算法6.动态规划7.贪心算法8.回溯与递归9.堆与队列10.散列表与哈希表11.数据库数据结构12.网络数据结构13.算法设计与分析14.数据结构在实际应用中的案例分析四、适用人群与用途《810数据结构参考书》适用于各类本专科院校计算机专业学生学习数据结构课程,同时也可作为计算机工作者、程序员、考研人士的参考用书。
此外,书中提供的实例与案例分析对于实际项目开发中也具有很高的参考价值。
五、推荐理由与建议该书内容丰富、结构清晰、语言通俗易懂,对于初学者来说是一本很好的入门书籍。
同时,该书对于有一定基础的读者来说,也是一本难得的复习和提高的好书。
数据结构专科辅导六------图的辅导练习题及解答(一)单项选择题1. 在一个具有n个顶点的有向图中,若所有顶点的出度数之和为s,则所有顶点的入度数之和为( )。
A sB s-1C s+1D n2. 在一个具有n个顶点的有向图中,若所有顶点的出度数之和为s,则所有顶点的度数之和为( )。
A sB s-1C s+1D 2s3. 在一个具有n个顶点的无向图中,若具有e条边,则所有顶点的度数之和为( )。
A nB eC n+eD 2e4. 在一个具有n个顶点的无向完全图中,则所含的边数为( )。
A nB n(n-1)C n(n-1)/2D n(n+1)/25. 在一个具有n个顶点的有向完全图中,则所含的边数为( )。
A nB n(n-1)C n(n-1)/2D n(n+1)/26. 在一个无权图中,若两顶点之间的路径长度为k,则该路径上的顶点数为( )。
A kB k+1C k+2D 2k7. 对于一个具有n个顶点的无向连通图,它包含的连通分量的个数为( )。
A 0B 1C nD n+18. 若一个图中包含有k个连通分量,若要按照深度优先搜索的方法访问所有顶点,则必须调用( )次深度优先搜索遍历的算法。
A kB 1C k-1D k+19. 若要把n个顶点连接为一个连通图,则至少需要( )条边。
A nB n+1C n-1D 2n10. 在一个具有n个顶点和e条边的无向图的邻接矩阵中,表示边存在的元素(又称为有效元素)的个数为( )。
A nB n⨯eC eD 2⨯e11. 在一个具有n个顶点和e条边的有向图的邻接矩阵中,表示边存在的元素个数为( )。
A nB n⨯eC eD 2⨯e12. 在一个具有n个顶点和e条边的无向图的邻接表中,边结点的个数为( )。
A nB n⨯eC eD 2⨯e13. 在一个具有n个顶点和e条边的有向图的邻接表中,保存顶点单链表的表头指针向量的大小至少为( )。
A nB 2nC eD 2e14. 在一个无权图的邻接表表示中,每个边结点至少包含( )域。
数据结构第8章在学习数据结构的旅程中,我们来到了第 8 章。
这一章往往是整个知识体系中的一个重要环节,为我们揭示了一些新的概念、方法和应用。
首先,让我们来谈谈这一章可能涉及到的一些基础概念。
数据结构的第 8 章可能会引入一些相对复杂但又十分实用的数据结构类型。
比如说,也许会深入探讨某种特定的树形结构,如二叉搜索树的扩展或者红黑树。
以二叉搜索树为例,它是一种非常有用的数据结构,能够高效地进行数据的查找、插入和删除操作。
但在某些情况下,它可能会出现不平衡的问题,影响操作的效率。
而红黑树就是为了解决这个问题而产生的一种自平衡的二叉搜索树。
在第 8 章中,还可能会涉及到关于图的更深入的内容。
图是一种非常强大的数据结构,可以用来表示各种关系,比如社交网络中的人际关系、交通网络中的道路连接等等。
这一章可能会探讨图的存储方式,比如邻接矩阵和邻接表,以及图的遍历算法,像深度优先搜索和广度优先搜索。
深度优先搜索就像是一个勇敢的探险家,沿着一条路径一直走下去,直到走不通了再回头。
而广度优先搜索则更像是一个谨慎的旅行者,先把周围的情况都了解清楚,再逐步向外扩展。
除了这些基本的数据结构和算法,第 8 章或许还会涉及到一些高级的应用。
比如,在解决一些实际问题时,如何选择合适的数据结构来提高程序的性能。
假设我们要设计一个在线购物网站的商品推荐系统。
如果我们想要根据用户的购买历史和浏览行为来推荐相关的商品,那么使用合适的数据结构来存储和处理这些信息就非常关键。
也许我们可以使用图来表示用户和商品之间的关系,然后通过一些图算法来找出相关的商品进行推荐。
又比如,在处理大规模数据的排序问题时,第 8 章可能会介绍一些外部排序的方法。
当数据量太大,无法一次性全部放入内存进行排序时,就需要使用外部排序算法,将数据分成小块进行处理,然后再合并。
此外,这一章还可能会强调数据结构的优化和改进。
比如如何通过调整数据结构的参数或者结合其他数据结构来提高性能。
数据结构专科辅导八个人总结数据结构专科辅导八------排序的辅导练习题及解答(一)单项选择题1.若对n个元素进行直接插入排序,则进行第i趟排序过程前,有序表中的元素个数为()。
A nB n+1C n-1D12.若对n个元素进行直接插入排序,在进行第i趟排序时,为寻找插入位置最多需要进行()次元素的比较,假定第0号元素放有待查的键值。
A nB n-1C n+1D13.若对n个元素进行直接插入排序,在进行第i趟排序时,假定元素r[i+1]的插入位置为r[j],则需要移动元素的次数为()。
A j-iB i-j-1C i-jD i-j+14.若对n个元素进行直接插入排序,则进行任一趟排序的过程中,为寻找插入位置而需要的时间复杂性为()。
A O(1)B O(n)C O(n2)D O(log2n)5.在对n个元素进行直接插入排序的过程中,共需要进行()趟。
A nB n+1C n-1D2n6.对n个元素进行直接插入排序时间复杂性为()。
A O(1)B O(n)C O(n2)D O(log2n)7.在对n个元素进行冒泡排序的过程中,第一趟排序至多需要进行()对相邻元素之间的交换。
A nB n-1C n+1D n/28.在对n个元素进行冒泡排序的过程中,最好情况下的时间复杂性为()。
A O(1)B O(log2n)C O(n2)D O(n)9.在对n个元素进行冒泡排序的过程中,至少需要()趟完成。
A1B n C n-1D n/210.在对n个元素进行快速排序的过程中,若每次划分得到的左、右两个子区间中元素的个数相等或只差一个,则整个排序过程得到的含两个或两个元素的区间个数大致为()。
A nB n/2C log2n D2n11.在对n个元素进行快速排序的过程中,第一次划分最多需要移动()次元素,包括开始把基准元素移动到临时变量的一次在内。
A n/2B n-1C nD n+112.在对n个元素进行快速排序的过程中,最好情况下需要进行()躺。
A nB n/2C log2n D2n13.在对n个元素进行快速排序的过程中,最坏情况下需要进行()躺。
A nB n-1C n/2D log2n14.在对n个元素进行快速排序的过程中,平均情况下的时间复杂性为()。
A O(1)B O(log2n)C O(n2)D O(nlog2n)15.在对n个元素进行快速排序的过程中,最坏情况下的时间复杂性为()。
A O(1)B O(log2n)C O(n2)D O(nlog2n)16.在对n个元素进行快速排序的过程中,平均情况下的空间复杂性为()。
A O(1)B O(log2n)C O(n2)D O(nlog2n)17.在对n个元素进行快速排序的过程中,最坏情况下的空间复杂性为()。
A O(1)B O(log2n)C O(n2)D O(nlog2n)18.在对n个元素进行直接插入排序的过程中,算法的空间复杂性为()。
A O(1)B O(log2n)C O(n2)D O(nlog2n)19.假定对元素序列(3,7,5,9,1)进行快速排序,则进行第一次划分时需要移动元素的次数为(),假定不包括开始把基准元素移动到临时变量的一次计算在内。
A1B2C3D420.对下列四个序列进行快速排序,各以第一个元素为基准进行第一次划分,则在该次划分过程中需要移动元素次数最多的序列为()。
A1,3,5,7,9B9,7,5,3,1C5,3,1,7,9D5,7,9,1,321.假定对元素序列(7,3,5,9,1,12,8,15)进行快速排序,则进行第一次划分后,得到的左区间中元素的个数为()。
A2B3C4D522.在对n个元素进行直接选择排序的过程中,需要进行()趟选择和交换。
A nB n+1C n-1D n/222.在对n个元素进行直接选择排序的过程中,在第i趟需要从()个元素中选择出最小值元素。
AA n-i+1B n-iC iD i+123.若对n个元素进行直接选择排序,则进行任一趟排序的过程中,为寻找最小值元素所需要的时间复杂性为()。
A O(1)B O(log2n)C O(n2)D O(n)24.若对n个元素进行堆排序,则在构成初始堆的过程中需要进行()次筛运算。
A1B n/2C n D n-125.若对n个元素进行堆排序,则在由初始堆进行每躺排序的的过程中,共需要进行()次筛运算。
A n+1B n/2C nD n-126.若对n个元素进行堆排序,则每次进行筛运算的时间复杂性为()。
A O(1)B O(log2n)C O(n2)D O(n)27.在对n个元素进行堆排序的过程中,时间复杂性为()。
A O(1)B O(log2n)C O(n2)D O(nlog2n)28.在对n个元素进行堆排序的过程中,空间复杂性为()。
A O(1)B O(log2n)C O(n2)D O(nlog2n)29.假定对元素序列(7,3,5,9,1,12)进行堆排序,并且采用小根堆,则由初始数据构成的初始堆为()。
A1,3,5,7,9,12B1,3,5,9,7,12C1,5,3,7,9,12D1,5,3,9,12,7 30.假定一个初始堆为(1,5,3,9,12,7,15,10),则进行第一趟堆排序后得到的结果为()。
A3,5,7,9,12,10,15,1B3,5,9,7,12,10,15,1A3,7,5,9,12,10,15,1B3,5,7,12,9,10,15,131.若对n个元素进行归并排序,则进行归并的趟数为()。
A nB n-1C n/2D?log2n?32.若对n个元素进行归并排序,则进行每一趟归并的时间复杂性为()。
A O(1)B O(log2n)C O(n)D O(n2)33.若一个元素序列基本有序,则选用()方法较快。
A直接插入排序B直接选择排序C堆排序D快速排序34.若要从1000个元素中得到10个最小值元素,最好采用()方法。
A直接插入排序B直接选择排序C堆排序D快速排序35.若要对1000个元素排序,要求既快又稳定,则最好采用()方法。
A直接插入排序B归并排序C堆排序D快速排序36.若要对1000个元素排序,要求既快又节省存储空间,则最好采用()方法。
A直接插入排序B归并排序C堆排序D快速排序37.在下列排序方法中,空间复杂性为O(log2n)的方法为()。
A直接选择排序B归并排序C堆排序D快速排序38.在平均情况下速度最快的排序方法为()。
A直接选择排序B归并排序C堆排序D快速排序(二)填空题1.每次从无序子表中取出一个元素,把它插入到有序子表中的适当位置,此种排序方法叫做________排序;每次从无序子表中挑选出一个最小或最大元素,把它交换到有序表的一端,此种排序方法叫做________排序。
2.每次直接或通过基准元素间接比较两个元素,若出现逆序排列时就交换它们的位置,此种排序方法叫做________排序;每次使两个相邻的有序表合并成一个有序表的排序方法叫做________排序。
3.在直接选择排序中,记录比较次数的时间复杂性为________,记录移动次数的时间复杂性为________。
4.在堆排序的过程中,对n个记录建立初始堆需要进行________次筛运算,由初始堆到堆排序结束,需要对树根结点进行_______次筛运算。
5.在堆排序的过程中,对任一分支结点进行筛运算的时间复杂性为________,整个堆排序过程的时间复杂性为________。
6.对n个记录进行冒泡排序时,最少的比较次数为________,最少的趟数为_______。
7.快速排序在平均情况下的时间复杂性为________,在最坏情况下的时间复杂性为________。
个人总结8.快速排序在平均情况下的空间复杂性为________,在最坏情况下的空间复杂性为________。
9.在二路归并排序中,对n个记录进行归并的趟数为________。
10.在归并排序中,进行每趟归并的时间复杂性为________,整个排序过程的时间复杂性为________,空间复杂性为________。
11.对20个记录进行归并排序时,共需要进行________趟归并,在第三趟归并时是把长度为________的有序表两两归并为长度为________的有序表。
12.若对一组记录(46,79,56,38,40,80,35,50,74)进行直接插入排序,当把第8个记录插入到前面已排序的有序表时,为寻找插入位置需比较________次。
13.若对一组记录(46,79,56,38,40,80,35,50,74)进行直接选择排序,用k表示最小值元素的下标,进行第一趟时k的初值为1,则在第一趟选择最小值的过程中,k的值被修改________次。
14.若对一组记录(76,38,62,53,80,74,83,65,85)进行堆排序,已知除第一个元素外,以其余元素为根的结点都已是堆,则对第一个元素进行筛运算时,它将最终被筛到下标为________的位置。
15.假定一组记录为(46,79,56,38,40,84),则利用堆排序方法建立的初始小根堆为____________________。
16.假定一个堆为(38,40,56,79,46,84),则利用堆排序方法进行第一躺交换和对根结点筛运算后得到的结果为____________________。
17.假定一组记录为(46,79,56,38,40,84),在冒泡排序的过程中进行第一趟排序后的结果为____________________。
18.假定一组记录为(46,79,56,64,38,40,84,43),在冒泡排序的过程中进行第一趟排序时,元素79将最终下沉到其后第_______个元素的位置。
19.假定一组记录为(46,79,56,38,40,80),对其进行快速排序的过程中,共需要________趟排序。
20.假定一组记录为(46,79,56,38,40,80),对其进行快速排序的过程中,含有两个或两个以上元素的排序区间的个数为________个。
21.假定一组记录为(46,79,56,25,76,38,40,80),对其进行快速排序的第一次划分后,右区间内元素的个数为__________。
22.假定一组记录为(46,79,56,38,40,80),对其进行快速排序的第一次划分后的结果为____________________。
23.假定一组记录为(46,79,56,38,40,80,46,75),对其进行归并排序的过程中,第二趟归并后的第2个子表为________________。
24.假定一组记录为(46,79,56,38,40,80,46,75,28,46),对其进行归并排序的过程中,第二趟归并后的子表个数为________________。