数据结构课程设计ppt汇编

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。
数据元素（Data Element）
数据元素是组成数据的基本单位,是计算机程序加工处理的基本单位，在计算机中通常 作为一个整体进行考虑和处理。
数据项（Data Item）
数据项（Data Item）是有独立含义的最小单位。一个数据元素可由一个或多个数据 项组成，此时的数据元素通常称为记录（Record）。 例如：表1.1所示，学生信息表是数据，一行表示一个学生的记录，每一条记录就是一个数据 元素，每一个数据元素都是由学号、姓名、性别、出生日期、政治面貌5个数据项组成。
设计算法
编写代码
数值问题 非数值问题
数学方程式 设计合理的数据结构（表、树、图等）
数据结构是一门研究非数值计算程序设计问题中的操作对象，以及 它们之间的关系和操作等相关问题的学科。
数据结构的3种基本结构---线性结构
线性结构
实例：学生信息管理系统
数据结构的3种基本结构---树结构
树结构
实例：八皇后问题
1.5 算法与性能分析---算法的设计要求
算法的设计要求
1.正确性 程序中不含语法错误、算法的执行结果应当满足预先规定的功能和性能要求。
2.可读性 一个好的算法首先应该便于人们理解和相互交流，其次才是机器可执行。可读 性好的算法有助于人对算法的理解，难懂的算法易于隐藏错误且难于调试和修 改。
3.健壮性 一个好的算法，当输入的数据非法时，也能适当地做出正确反应或进行相应的 处理，而不会产生一些莫名其妙的输出结果。
1.5 算法与性能分析---算法的特性
算法的特性
（1）有穷性：有限步骤之内正常结束，不能形成无穷循环，并且每一步骤在可接 受的时间内完成。这里的有穷的概念并不是纯数学意义的，而是在实际应用当 中合理的、可以接受的“有边界”。

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6
6
到一位8进制数则进栈
6
0
6
保存，转换完毕后依
所以：（3456）10 =（6613）8
次出栈则正好是转换 结果。
3.1 栈
3.1.4 栈的应用实例
例3.4
算法设计： 当N>0时，重复(1)，(2)：
（1）若 N≠0，则将N % r 压入栈s中 ，执行2;若N=0，将栈 s的内容依次出栈，算法结束。
3.1 栈
3.1.1 栈的定义和运算
栈的定义：
栈是只能在一端进行插入和删除的线性表(运算受限)。 由此，栈具有后进先出（LIFO）的特性。
入栈(插入)
栈顶元素
an
…
a2 a1
出栈(删除) 栈顶：插入、删除的一端
栈底：栈顶的另一端
3.1 栈
3.1.1 栈的定义和运算
栈的基本运算：
(1) 初始化栈init_stack(S)： 设置栈S为空。
量top来标识栈顶位置。 类型定义如下：
#define maxsize 50 typedef struct
{ elementtype data[maxsize]; int top;
} seqstack; //定义了一个栈类型seqstack seqstack s1,*s; //定义了栈变量s1和指向栈类型的指针s
为此，可采用循环结构来解决，即将Q->data[0]做为Q>data[maxsize-1]的下一个存储位置——循环队列。
3.2 队列
3.2.2 顺序队列与循环队列
1、存储结构
Q->rear
1
Q->data: 0
maxsize-1
Q->front

查找操作
顺序查找
二分查找
链表查找
在顺序存储结构的线性表中，查找操 作需要从线性表的第一个节点开始， 逐个比较节点的数据域，直到找到目 标数据或遍历完整个线性表。时间复 杂度为O(n)。
在有序的顺序存储结构的线性表中， 查找操作可以采用二分查找算法。每 次比较目标数据与中间节点的数据域 ，如果目标数据大于中间节点，则在 右半部分继续查找；否则在左半部分 查找。时间复杂度为O(log n)。
数据结构是算法的基础。许多算法的实现需要依赖于特定的数据结构， 因此掌握常见的数据结构是编写高效算法的关键。
数据结构在解决实际问题中具有广泛应用。无论是操作系统、数据库系 统、网络通信还是人工智能等领域，数据结构都发挥着重要的作用。
数据结构的分类
根据数据的逻辑关系，数据结构可以分为线性结构和非线 性结构。线性结构如数组、链表、栈和队列等，非线性结 构如树形结构和图形结构等。
04
数据结构操作
插入操作
顺序插入
在顺序存储结构的线性表中，插入操作 需要找到插入位置的前驱节点，修改前 驱节点的指针，使其指向新节点，然后 让新节点指向后继节点。如果线性表的 第一个节点是空节点，则将新节点作为 第一个节点。
VS
链式插入
在链式存储结构的线性表中，插入操作需 要找到插入位置的前驱节点，修改前驱节 点的指针，使其指向新节点。如果线性表 的第一个节点是空节点，则将新节点作为 第一个节点。
图
01
02
03
04
图是一种非线性数据结构，由 节点和边组成，其中节点表示 数据元素，边表示节点之间的
关系。
图具有网络结构，节点之间的 关系可以是任意复杂的，包括
双向、单向、无向等。

不同点
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1.2 数据结构的内容
逻辑结构 存储结构 运算集合
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逻辑结构
定义： 数据的逻辑结构是指数据元素之间逻辑关系描述。
形式化描述： Data_Structure=（D,R）其中D是数据元素的
有限集，R是D上关系的有限集。
四类基本的结构 集合结构、线性结构、树型结构、图状结构。
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集合结构
定义： 结构中的数据元素之间除了同属于
一个集合的关系外，无任何其它关系。
例如：
集合
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线ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ结构
定义： 结构中的数据元素之间存在着一对
一的线性关系。
例如：
线性表
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树型结构
定义： 结构中的数据元素之间存在着一对
多的层次关系。
数据结构课件
用C语言描述
西北师范大学经济管理学院
----信息管理系
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第1章 绪 论
1.1 数据结构的基本概念(定义) 1.2 数据结构的内容（研究范围） 1.3 算法设计 1.4 算法描述工具 1.5 对算法作性能评价 1.6 数据结构与C语言表示
●1.7 关于学习数据结构
100001 张爱芬 女 345．67 145．45 30．00 451．12
100002 李 林 男 445．90 185．60 45．00 586．50
100003 刘晓峰 男 345．00 130．00 25．00 450．00
100004 赵 俊 女 560．90 225．90 65．00 721．80

（1）数据的逻辑结构：数据的逻辑结构是指数据元素之间存在的固有逻辑关系，常称为数
基本概念与术语
据结构。
数据的逻辑结构是从数据元素之间存在的逻辑关系上描述数据与数据的存储无关，是独立于计算机的。
依据数据元素之间的关系，可以把数据的逻辑结构分成以下几种：
1.集合：数据中的数据元素之间除了“同属于一个集合“的关系以外，没有其他关系。
单链表
链表操作算法：初始化、插入、输出、删除、遍历
8. 在一个单链表中删除q所指结点时，应执行如下操作：
q=p->next;
p->next=( p->next->next );
free(q);//这种题目靠一根指针是没有办法完成的，必须要借助第二根指针。
9. 在一个单链表中p所指结点之后插入一个s所指结点时，应执行：
(2) 若表的总数基本稳定，且很少进行插入和删除，但要求以最快的速度存取表中的元
问答题
素，这时，应采用哪种存储表示？为什么？
应采用顺序存储表示。因为顺序存储表示的存取速度快，但修改效率低。若表的总数基本稳定，且很少进行插入和删除，但要求以最快的速度存取表中的元素，这时采用顺序存储表示较好。
03
栈和队列
数据结构说课ppt课件
演讲人
数据结构概述
01
线性表
02
栈和队列
03
目录
01
数据结构概述
基本概念与术语
2.数据元素：数据元素是数据的基本单位，是数据这个集合中的个体，也称之为元素，结点，顶点记录。
（补充：一个数据元素可由若干个数据项组成。数据项是数据的不可分割的最小单位。）
在右侧编辑区输入内容
顺序表的存储效率高，存取速度快。此，不易扩充。同时，由于在插入或删除时，为保持原有次序，平均需要移动一半(或近一半)元素，修改效率不高。

操作集合（5。6。7。8。9）

（5） 插入Insert（S,pos,T）:若参数满足约束条件0≤pos＜Length（S），则在串S
的第
pos个字符前插入串T，串S的新长度为Length（S）＋Length（T）；若
参数不满足约束条件，则不能插入．
（6） 删除Delete（S，pos，len）：若参数满足约束条件0≤pos＜Length（S）-1 ，len≥1和pos＋len≤Length（S）-1，则删除串S中从第pos个字符开始，长度为len 个的子串．
（7） 取子串SubString(S,pos,len)：若若参数满足约束条件0≤pos＜Length（S） -1，len≥1和pos＋len≤Length（S）-1，则取串S中从第pos个字符开始，长度为len 个的子串．
（8） 查找子串Search（S，start，T）：在主串S中，从位置start开始查找是否存 在子串T，若存在，则查找成功；否则，查找失败．
（9） 替换子串Replace（S，start，T，V）：找到子串后，用子串V替换子串T．

二叉树是每个结点最多有两个子树的树结构，通常子树被称作“左子树”和“右子树”。
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二叉树性质
在二叉树的第i层上至多有2i-1个结点；深度为k的二叉树至多有2k-1个结点；对任何一棵二 叉树T，如果其终端结点数为n0，度为2的结点数为n2，则n0=n2+1等。
存储结构
顺序存储结构和链式存储结构。其中，链式存储结构是通过一组任意的存储单元来存储二叉 树中的各个结点，每个结点包含数据域和指针域。
算法应用
项目管理、任务调度、资源分配 等。
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06
数据结构图绘制技巧分享
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41
常见数据结构图类型介绍
01
02
03
04
线性结构图
如数组、链表等，按顺序排列 元素。
树形结构图
如二叉树、AVL树等，表示层 次关系。
图形结构图
如网状结构、无向图等，表示 复杂关系。
哈希结构图
3
算法介绍 Prim算法、Kruskal算法、Dijkstra算法、Floyd 算法等。
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39
拓扑排序和关键路径问题探讨
拓扑排序
对有向无环图（DAG）进行排序， 使得对每一条有向边(u,v)，均有
u在v之前。
关键路径问题
求解有向无环图中从源点到汇点 的最长路径，即关键路径，它决
定了整个工程的完成时间。
用于表示键值对映射关系。
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42
绘制数据结构图注意事项
明确数据结构类型
根据实际需求选择合适的数据结 构类型。
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布局合理
合理安排元素位置，使得整体结 构清晰易懂。

{
change=false;
for(j=0;j<I;++j)
if (a[j]>a[j+1]) {
a[j] ←→a[j+1];
change=TURE}
}
最好情况：0次
最坏情况：1+2+3+…+n-1
=n(n-1)/2
平均时间复杂度为:O(n2)
1.4.4算法的存储空间需求
空间复杂度:算法所需存储空间的度量， 记作:
例3、整数的数据对象是{…-3，-2，-1，0，1， 2，3，…}
英文字符类型的数据对象是{A，B，C，D，E，
1.3 抽象数据类型的表示和实现
P11
1.4 算法和算法分析
算法：是对特定问题求解步骤的一种描述
算法是指令的有限序列，其中每一条指令 表示一个或多个操作。
算法具有以下五个特性：
(3)健状性(Robustness) 算法应具有容错处理。 当输入非法数据时，算法应对其作出反应，而 不是产年莫名其妙的输出结果。
(4)效率与存储量需求 效率指的是算法执行的 时间；存储量需求指算法执行过程中所需要的 最大存储空间。一般，这两者与问题的规模有 关。
1.4.3 算法效率的度量
对一个算法要作出全面的分析可分成两用人 才个阶段进行，即事先分析和事后测试
(a1，a2，…an)
这里的数据元素ai(1≦i≦n)只是一个抽象的符 号，其具体含义在不同的情况下可以不同。
例1、26个英文字母组成的字母表
（A，B，C、…、Z）
例2、某校从1978年到1983年各种型号的计算 机拥有量的变化情况。
（6，17，28，50，92，188）