数据结构电子教案-深圳大学-自动化课件-ds-06
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DS结构计算探讨-精品课件 (二)
DS结构计算探讨-精品课件 (二)
- DS结构计算探讨-精品课件
DS结构计算是一种常用的数据结构计算方法，它可以用于解决各种问题。
下面我们来探讨一下DS结构计算的相关内容。
1. DS结构的定义
DS结构是指一种数据结构，它可以用来存储和处理数据。
DS结构包括树、图、堆、队列、栈等，这些结构都有各自的特点和应用场景。
2. DS结构的应用
DS结构的应用非常广泛，比如在算法设计、程序设计、数据库设计等
方面都可以使用DS结构。
其中，树结构可以用来表示层次关系，图结
构可以用来表示复杂的关系网络，堆结构可以用来实现优先级队列等。
3. DS结构的算法
DS结构的算法包括遍历算法、查找算法、排序算法等。
其中，遍历算
法包括深度优先遍历和广度优先遍历，查找算法包括二分查找和哈希
查找，排序算法包括冒泡排序、快速排序、归并排序等。
4. DS结构的优化
DS结构的优化可以从多个方面入手，比如空间优化、时间优化、算法
优化等。
其中，空间优化可以通过压缩算法、位运算等方式来实现，
时间优化可以通过缓存、并行计算等方式来实现，算法优化可以通过
改进算法、优化数据结构等方式来实现。
5. DS结构的发展
DS结构的发展一直在不断地进行着，新的数据结构和算法不断涌现，比如红黑树、B+树、动态规划等。
这些新的DS结构和算法不仅可以提高计算效率，还可以解决更加复杂的问题。
以上是关于DS结构计算探讨的相关内容，希望对大家有所帮助。
《数据结构》参考教案
13
2、链队列的算法： ： 算法一：构造一个空队列 算法二：销毁一个队列 算法三：判队列是否为空： 算法四：入队列 算法五：出队列
3．循环队列的重要算法： 算法一：构造一个空队列 算法二：队列长度 int { QueueLength(SqQueue Q)
return (Q.rear-Q.front+MAXQSIZE)%MAXQSIZE; }
(2) 重要算法的实现：
入栈操作 取栈顶元素操作 取栈顶元素与出栈不同之处在于出栈操作改变栈顶指针 top 的位置，而取栈顶元素操作不改 出栈操作 判栈空操作 2． 链栈 一个链栈可由栈顶指针 top 唯一确定，当 top 为 NULL 时，是一个空栈。
12
第9讲
课程名称：数据结构 授 课 总课序 第9次 时 间 第4周 任 课 教 师 备课日期 讲 课 内 容 3.4 节
点
教 学 难 点 与关键
算法时间复杂度的计算
教学内容及板书纲要： 课程概述 对课程性质等课程相关情况进行介绍
第 1 章 绪论 1.1 什么是数据结构 用 3 个引例： 1．图书书目自动检索 2．人机对奕 3．交通灯管理 引出《数据结构》的研究内容 数据结构的基本概念和术语 1.2 数据结构的基本概念和术语 1. 数据 2. 数据元素、数据项 3. 数据对象、数据结构 4. 四类基本结构：集合、线性结构、树形结构、图形结构或网状结构。 5. 数据结构一般包括三方面的内容： 逻辑结构 存储结构(物理结构) 数据的运算 算法的设计取决于选定的数据逻辑结构，而算法的实现依赖于采用的存储结构。 6. 数据的两种存储结构： 顺序存储结构 链式存储结构 1.3 抽象数据类型的表示与实现 类 C 语言 1.4 算法和算法分析 1.4.1 算法 算法的定义 算法具有五个重要特性： 有穷性、确定性、可行性、输入、输出
严蔚敏最新版《数据结构》电子教案共56页文档
2019/9/28
人民邮电出版社
• (1) 预定义常量及类型
• //函数结果状态代码 • #define OK 1 • #define ERROR 0 • #define INFEASIBLE -1 • #define OVERFLOW -2 • // Status是函数返回值类型，其值是函数结
果状态代码。 • typedef int Status;
（5）赋值语句 （6）选择语句 （7）循环语句
2019/9/28
（8）使用的结束语句形式有：
函数结束语句 return 循环结束语句 break; 异常结束语句 exit（异常代码）；
2019/9/28
（9）输入输出语句形式有： 输入语句 cin (scanf( )) 输出语句 cout (printf( ))
学生数据对象 • 学生记录的集合
2019/9/28
5、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。
数据结构是带“结构”的数据元素的集合， “结构”就是指数据元素之间存在的关系。
2019/9/28
数据结构的两个层次：
逻辑结构---
数据元素间抽象化的相互关系，与数据的存储无关，独 立于计算机，它是从具体问题抽象出来的数学模型。
离散数学、C语言 • 3.注意循序渐进：
基本概念、基本思想、基本步骤、算法设计 • 4.注意培养算法设计的能力
理解所讲算法、对此多做思考：若问题要求不同， 应如何选择数据结构，设计有效的算法
2019/9/28
考核方式
• 平时成绩 : 30%
–作业、小测验、实验 –课堂纪律
–无故迟到： –无故旷课：－５ –上机：玩游戏、上网聊天
人民邮电出版社
• (1) 预定义常量及类型
• //函数结果状态代码 • #define OK 1 • #define ERROR 0 • #define INFEASIBLE -1 • #define OVERFLOW -2 • // Status是函数返回值类型，其值是函数结
果状态代码。 • typedef int Status;
（5）赋值语句 （6）选择语句 （7）循环语句
2019/9/28
（8）使用的结束语句形式有：
函数结束语句 return 循环结束语句 break; 异常结束语句 exit（异常代码）；
2019/9/28
（9）输入输出语句形式有： 输入语句 cin (scanf( )) 输出语句 cout (printf( ))
学生数据对象 • 学生记录的集合
2019/9/28
5、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。
数据结构是带“结构”的数据元素的集合， “结构”就是指数据元素之间存在的关系。
2019/9/28
数据结构的两个层次：
逻辑结构---
数据元素间抽象化的相互关系，与数据的存储无关，独 立于计算机，它是从具体问题抽象出来的数学模型。
离散数学、C语言 • 3.注意循序渐进：
基本概念、基本思想、基本步骤、算法设计 • 4.注意培养算法设计的能力
理解所讲算法、对此多做思考：若问题要求不同， 应如何选择数据结构，设计有效的算法
2019/9/28
考核方式
• 平时成绩 : 30%
–作业、小测验、实验 –课堂纪律
–无故迟到： –无故旷课：－５ –上机：玩游戏、上网聊天
数据结构全套课件完整版ppt教学教程最新最全
数据类型反映了数据的取值范围以及对这类数据可以施加的运算。例如，在高级程序设计 语言中的整数都具有下列"数学特性"：1）它是…-2,-1,0,1,2，…这样一个序列；2）它可以 进行"+"、"-"、" "、"/"及"取模"等运算。
在高级程序设计语言中引入了整型、实型和布尔型等基本数据类型，程序员在编制程序时 就可以将其数据对象建立其上，避免了复杂的机器表示。数据类型就像一层外衣，使得程序员 只需知道如何使用整数、实数和布尔数，而不需要了解机器的内部细节，就能完成相应的程序 设计任务。
第1章
绪论
1.1 数据结构
3.关键码 关键码 （key）指的是数据元素中能起标识作用的数据项，例如学生信息表中的学号和姓 名。其中能起惟一标识作用的关键码称为“主关键码”，如学号；反之称为“次关键码”，如 姓名。
4.数据对象 数据对象(data object)是具有相同性质的数据元素的集合，是数据的一个子集。例如， 整数数据对象是集合Ｎ＝{0，±1，±2，…}，字母字符数据对象是集合C＝{'A'，'B'，…， 'Z'}。学生信息管理系统中的学生表也可看成一个数据对象。
新世纪应用型高等教育 计算机类课程规划教材
数据结构
新世纪应用型高等教育教材编审委员会 组编 主编 曹春萍
第2章 线性表
2.1 线性表的基本概念
线性表（linear-list）是一组具有相同特征的数据元素的有限序列。如， 某校十个教学班级的学生人数（50，53，55，52，56，59，60，55，57，51） 构成一个线性表。
第2章 线性表
第1章
在高级程序设计语言中引入了整型、实型和布尔型等基本数据类型，程序员在编制程序时 就可以将其数据对象建立其上，避免了复杂的机器表示。数据类型就像一层外衣，使得程序员 只需知道如何使用整数、实数和布尔数，而不需要了解机器的内部细节，就能完成相应的程序 设计任务。
第1章
绪论
1.1 数据结构
3.关键码 关键码 （key）指的是数据元素中能起标识作用的数据项，例如学生信息表中的学号和姓 名。其中能起惟一标识作用的关键码称为“主关键码”，如学号；反之称为“次关键码”，如 姓名。
4.数据对象 数据对象(data object)是具有相同性质的数据元素的集合，是数据的一个子集。例如， 整数数据对象是集合Ｎ＝{0，±1，±2，…}，字母字符数据对象是集合C＝{'A'，'B'，…， 'Z'}。学生信息管理系统中的学生表也可看成一个数据对象。
新世纪应用型高等教育 计算机类课程规划教材
数据结构
新世纪应用型高等教育教材编审委员会 组编 主编 曹春萍
第2章 线性表
2.1 线性表的基本概念
线性表（linear-list）是一组具有相同特征的数据元素的有限序列。如， 某校十个教学班级的学生人数（50，53，55，52，56，59，60，55，57，51） 构成一个线性表。
第2章 线性表
第1章
数据结构-深圳大学计算机与软件学院
z1=3.0 - 2.3i
0300 0302
3.0 -2.3 …
0415
-2.3 …
0632 0634
…
-0.7 4.8
z2=-0.7+4.8i
0611 0613
3.0 0415
…
z1=3.0 - 2.3i 指针或链 (地址)
21
第１章
一、数据类型
数据结构绪论
数据类型
第三节
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
抽象数据类型（ADT）是一个数学模型以及定 义在该模型上的一组操作
抽象数据类型 = 数据结构 + 定义在此数据结 构上的一组操作
26
第１章
数据结构绪论
数据类型
第三节
三、抽象数据类型（ADT表示）
抽象数据类型可用（D，S，P）三元组表示 D是数据对象
S是D上的关系集
P是对D的基本操作集。
27
第１章
数据结构绪论
数据类型
第三节
三、抽象数据类型（ADT定义）
ADT 抽象数据类型名 { 数据对象：〈数据对象的定义〉 数据关系：〈数据关系的定义〉
基本操作：〈基本操作(函数)的定义〉
} ADT 抽象数据类型名
28
第１章
数据结构绪论
数据类型
第三节
三、抽象数据类型（ADT定义举例）
ADT Triplet { 数据对象：D = {e1,e2,e3 | e1,e2,e3∈ElemSet} 数据关系：R = {<e1,e2>, <e2,e3>} 基本操作：Max(T, &e) 初始条件：三元组T已存在。 操作结果：用e返回T的3个元素中的最大值。 Min(T, &e) 初始条件：三元组T已存在。 操作结果：用e返回T的3个元素中的最小值。 } ADT Triplet 29
0300 0302
3.0 -2.3 …
0415
-2.3 …
0632 0634
…
-0.7 4.8
z2=-0.7+4.8i
0611 0613
3.0 0415
…
z1=3.0 - 2.3i 指针或链 (地址)
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第１章
一、数据类型
数据结构绪论
数据类型
第三节
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
抽象数据类型（ADT）是一个数学模型以及定 义在该模型上的一组操作
抽象数据类型 = 数据结构 + 定义在此数据结 构上的一组操作
26
第１章
数据结构绪论
数据类型
第三节
三、抽象数据类型（ADT表示）
抽象数据类型可用（D，S，P）三元组表示 D是数据对象
S是D上的关系集
P是对D的基本操作集。
27
第１章
数据结构绪论
数据类型
第三节
三、抽象数据类型（ADT定义）
ADT 抽象数据类型名 { 数据对象：〈数据对象的定义〉 数据关系：〈数据关系的定义〉
基本操作：〈基本操作(函数)的定义〉
} ADT 抽象数据类型名
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第１章
数据结构绪论
数据类型
第三节
三、抽象数据类型（ADT定义举例）
ADT Triplet { 数据对象：D = {e1,e2,e3 | e1,e2,e3∈ElemSet} 数据关系：R = {<e1,e2>, <e2,e3>} 基本操作：Max(T, &e) 初始条件：三元组T已存在。 操作结果：用e返回T的3个元素中的最大值。 Min(T, &e) 初始条件：三元组T已存在。 操作结果：用e返回T的3个元素中的最小值。 } ADT Triplet 29
数据结构教案(清华大学) ds
数据结构PPT教案（清华大学）DS 第一章：引言1.1 数据结构的概念数据结构的定义数据结构的应用场景数据结构的基本术语1.2 数据的抽象抽象数据类型（ADT）数据结构的表示数据结构的操作1.3 算法与数据结构的关系算法的定义算法与数据结构的关系算法分析与评估第二章：线性表2.1 线性表的定义线性表的概念线性表的抽象数据类型线性表的表示2.2 线性表的实现顺序存储结构链式存储结构线性表的扩充操作2.3 线性表的操作线性表的插入与删除线性表的查找与排序线性表的其他操作第三章：栈和队列3.1 栈的定义和应用栈的概念栈的抽象数据类型栈的表示和操作栈的应用场景3.2 队列的定义和应用队列的概念队列的抽象数据类型队列的表示和操作队列的应用场景3.3 栈和队列的扩展双向栈和双向队列栈和队列的链式存储结构栈和队列的其他操作第四章：线性表的排序4.1 排序的基本概念排序的定义排序的分类排序的评价指标4.2 插入排序直接插入排序希尔排序插入排序的性能分析4.3 选择排序简单选择排序堆排序选择排序的性能分析4.4 交换排序冒泡排序快速排序交换排序的性能分析第五章：查找5.1 查找的基本概念查找的定义查找的评价指标查找的方法分类5.2 顺序查找线性表的顺序查找有序表的顺序查找顺序查找的性能分析5.3 二分查找二分查找的原理二分查找的实现二分查找的性能分析5.4 哈希查找哈希查找的原理哈希函数的设计哈希查找的性能分析第六章：树和二叉树6.1 树的基本概念树的定义树的抽象数据类型树的基本术语树的性质6.2 二叉树二叉树的定义二叉树的基本性质二叉树的遍历二叉树的类型6.3 线索二叉树线索二叉树的概念线索二叉树的遍历线索二叉树的存储结构6.4 树的应用树的遍历算法树的构建与操作树的应用场景第七章：图7.1 图的基本概念图的定义图的抽象数据类型图的基本术语图的性质7.2 图的表示邻接矩阵邻接表邻接多重表7.3 图的遍历深度优先搜索（DFS）广度优先搜索（BFS）图的遍历应用7.4 图的路径与连通性最短路径问题最小树问题连通性判定第八章：树和图的算法8.1 树的结构操作树的创建与销毁树的插入与删除树的遍历与遍历算法的优化8.2 图的算法最小树算法最短路径算法连通性算法网络流与最大流算法8.3 应用实例编译原理中的抽象语法树数据库中的查询树中的决策树第九章：哈希表和字典树9.1 哈希表哈希表的概念哈希函数的设计哈希冲突的解决方法哈希表的性能分析9.2 字典树字典树的概念字典树的类型字典树的构建与查询字典树的应用9.3 布隆过滤器布隆过滤器的概念布隆过滤器的原理布隆过滤器的应用10.1 数据结构的重要性数据结构在计算机科学中的应用数据结构在软件工程中的重要性数据结构在算法设计中的作用10.2 数据结构的发展趋势新型数据结构的研究与发展数据结构与算法的融合数据结构在云计算与大数据中的应用10.3 课程回顾与拓展本门课程的重点与难点课程内容的拓展与延伸推荐的学习资料与研究文献重点和难点解析一、数据结构的概念和应用场景补充和说明：数据结构是计算机科学中的基础概念，理解数据结构对于编写高效、可维护的代码至关重要。
《数据结构》参考教案
《数据结构》参考教案数据结构参考教案教案一：数据结构概述1. 介绍数据结构的定义和作用- 数据结构是指组织数据的方式，从而实现高效访问和操作数据的目的。
- 数据结构对于解决实际问题和优化算法具有重要作用。
2. 数据结构的分类- 线性结构：数组、链表、栈、队列等- 非线性结构：树、图等- 文件结构：顺序文件、索引文件等3. 数据结构的基本操作- 插入、删除、查找、排序等操作教案二：线性结构1. 数组- 定义和基本特点- 一维数组和多维数组- 数组的插入、删除、查找操作- 定义和基本特点- 单链表和双链表- 链表的插入、删除、查找操作3. 栈- 定义和基本特点- 栈的应用场景- 栈的插入、删除、查找操作4. 队列- 定义和基本特点- 队列的应用场景- 队列的插入、删除、查找操作教案三：非线性结构1. 树- 二叉树的定义和基本特点- 二叉查找树的构建和操作- 平衡二叉树的原理和应用- 图的定义和基本特点- 图的表示方法：邻接矩阵、邻接表- 图的遍历算法：深度优先搜索、广度优先搜索教案四：文件结构1. 顺序文件- 顺序文件的组织结构- 顺序文件的插入、删除、查找操作2. 索引文件- 索引文件的组织结构- 索引文件的插入、删除、查找操作3. 散列文件- 散列文件的组织结构- 散列文件的插入、删除、查找操作教案五：高级数据结构1. 堆- 堆的定义和基本特点- 最大堆和最小堆- 堆的插入、删除、查找操作2. 并查集- 并查集的定义和基本特点- 并查集的应用场景- 并查集的操作：合并、查找3. Trie树- Trie树的定义和基本特点- Trie树的插入、删除、查找操作教案六：数据结构的应用1. 图的最短路径算法- 迪杰斯特拉算法- 弗洛伊德算法2. 树的应用：哈夫曼编码- 哈夫曼编码的原理和过程- 哈夫曼编码的应用和效果3. 排序算法比较- 冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排序、归并排序- 各种排序算法的时间复杂度和稳定性比较教案七：数据结构的优化与扩展1. 动态规划算法- 动态规划的基本思想和适用条件- 应用举例：背包问题、最长公共子序列等2. 基于数据结构的缓存优化- 缓存机制的原理和应用- 基于哈希表和LRU算法实现缓存优化3. 数据结构的持久化存储- 数据结构的序列化和反序列化- 数据结构的存储和恢复教案八：总结与展望1. 数据结构的重要性和应用价值2. 数据结构的学习方法和技巧3. 数据结构的发展趋势和研究方向教案结束。
数据结构电子教案
时数
讲课 4 6 4 实验 6 2
12 10 12 12 10 2 80
6 6 6 8 6 46
6 4 6 4 4 32
教学建议
1．教学手段，应采用先进的形象化教学手段 。 2．教学模式，采用实例（案例）教学法。 3．加强实践教学，除规定实验课时外，还应安排1~2周 的实训教学，以提高学生对算法的理解和程序设计的 能力。
1．插入算法
线性表的插入是指在线性表的第i-1个数据元素和第i个数据元素 之间插入一个新的数据元素（如：b)，使长度为n的线性表
（a1 ,…, ai , ai+1 , … , an ） 变成长度为n+1 的线性表： （a1 ,…, ai , b, ai+1 , … , an ）
实现算法的函数如下：
● 1.3.1 什么是算法 ● 1.3.2 算法的描述 ● 1.3.3 算法的复杂度
● 本章小结 ● 本章实训
● 1.1 数据结构在程序设计中的作用 要想成为一个专业的开发人员，至少需要以下三个条件： (1) 能够熟练地选择和设计各种数据结构和算法。 (2) 至少要能够熟练地掌握一门程序设计语言。 (3) 熟知所涉及的相关应用领域的知识。 瑞士著名的计算机科学家沃思（N· Wirth）提出了： 算法 + 数据结构 = 程序
数据结构研究数据的逻辑结构和物理结构，并在这种结构上定义相 关的运算，设计实现这些运算的算法，分析算法的效率。
● 1.2.2
数据结构分类
根据数据结构中，各数据元素之间的关系，常用的有以下三种基
本数据结构：
1．线性结构
线性结构中的数据元素之间存在一对一的前后次序关系。 如一年四季中的春、夏、秋、冬。
● 1.3 算法及其描述 算法(Algorithm)是程序设计的精髓，程 序设计的实质就是构造解决问题的算法，将 其解释为计算机语言。 算法的设计取决于数 据的逻辑结构，算法的实现取决于数据的物 理存储结构。
DS结构计算探讨-精品课件 (一)
DS结构计算探讨-精品课件 (一)DS结构计算探讨-精品课件DS结构是一种常用的数据结构，也是计算机科学中非常重要的一部分。
它包含了许多的算法和数据结构，如堆、图、搜索、哈希等。
在计算机程序设计方面，DS结构的运用非常广泛，可以帮助我们有效地解决各种复杂的问题。
下面，我们将详细探讨DS结构计算的相关问题。
一、DS结构的概念和意义DS结构(Data Structures)是指一组数据集合，用于实现不同的算法和数据结构模型。
在程序设计中，DS结构可以帮助我们更有效地管理数据，提高程序的性能和效率。
DS结构的意义在于它提高了计算机程序的效率和性能，从而提高了程序的速度和可靠性。
通过使用DS结构，可以更好地理解数据集合和数据存取方式，从而简化程序设计，并减少数据库系统中的错误和冗余数据。
二、DS结构的应用DS结构在计算机科学中有着广泛的应用，例如：1.数组和链表结构数组和链表是最基本的DS结构，它们被广泛地应用于程序设计中的各种场景中。
在程序设计中，数组和链表可以帮助我们有效地管理和存储数据，快速地访问数据，从而提高程序的性能和效率。
2.哈希表和二叉树哈希表和二叉树是DS结构中比较常用的结构，它们可以用于各种数据结构，如图、搜索、堆等。
在实际应用中，哈希表和二叉树可以帮助我们在存储和通信中更好地管理数据，从而提高系统的性能和效率。
3.堆和图堆和图结构也是DS结构中比较常见的结构，堆结构可以帮助我们更有效地管理大量任务的排序处理，而图结构则可以帮助我们更好地处理各种图形问题，如网络路由等。
三、DS结构计算的技巧和方法当设计DS结构时，需要注意以下要点：1.合理化设计数据结构：为了优化程序的效率和性能，需要设计一个合理且高效的数据结构。
在设计过程中，尽量避免过度重构，保持数据结构的一致性，以便更好地管理和使用数据。
2.遵循算法规则：在使用某种算法时，需要注意算法规则和流程细节，以确保算法正确性，并避免数据处理中发生错误或冲突问题。