數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)語(yǔ)言版課件-第一章緒論

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課程內(nèi)容：計(jì)算機(jī)軟件的基礎(chǔ)知識(shí)———數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課時(shí)安排：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)——48學(xué)時(shí)上機(jī)——16學(xué)時(shí)教材：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)嚴(yán)蔚敏清華參考書(shū)：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)劉自強(qiáng)武漢理工大第一章緒言1.1什么是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

程序=數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)+算法例1書(shū)目自動(dòng)檢索系統(tǒng)登錄號(hào)：書(shū)名：作者名：分類(lèi)號(hào)：出版單位：出版時(shí)間：價(jià)格：書(shū)目卡片書(shū)目文件按書(shū)名按作者名按分類(lèi)號(hào)索引表線性表例2人機(jī)對(duì)奕問(wèn)題樹(shù)……..……..…...…...…...…...多叉路口交通燈管理問(wèn)題CEDABABACADBABCBDDADBDCEAEBECED圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義:是一門(mén)研究非數(shù)值計(jì)算的程序設(shè)計(jì)問(wèn)題中計(jì)算機(jī)的操作對(duì)象以及它們之間的關(guān)系和操作等等的學(xué)科1.2基本概念和術(shù)語(yǔ)數(shù)據(jù)（data)—所有能輸入到計(jì)算機(jī)中去的描述客觀事物的符號(hào)數(shù)據(jù)元素（dataelement）—數(shù)據(jù)的基本單位，也稱(chēng)節(jié)點(diǎn)（node）或記錄（record）數(shù)據(jù)項(xiàng)（dataitem）—有獨(dú)立含義的數(shù)據(jù)最小單位，也稱(chēng)域(field)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（datastructure)—數(shù)據(jù)元素和數(shù)據(jù)元素關(guān)系的集合根據(jù)數(shù)據(jù)元素間關(guān)系的基本特性，有四種基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（集合）——數(shù)據(jù)元素間除“同屬于一個(gè)集合”外，無(wú)其它關(guān)系線性結(jié)構(gòu)——一個(gè)對(duì)一個(gè)，如線性表、棧、隊(duì)列樹(shù)形結(jié)構(gòu)——一個(gè)對(duì)多個(gè)，如樹(shù)圖狀結(jié)構(gòu)——多個(gè)對(duì)多個(gè)，如圖數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)—只抽象反映數(shù)據(jù)元素的邏輯關(guān)系數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)（物理）結(jié)構(gòu)—數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器中的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)與存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)密切相關(guān) 算法設(shè)計(jì) 邏輯結(jié)構(gòu) 算法實(shí)現(xiàn) 存儲(chǔ)結(jié)構(gòu) 存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)分為：順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)——借助元素在存儲(chǔ)器中的相對(duì)位置來(lái)表示數(shù)據(jù)元素間的邏輯關(guān)系鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)——借助指示元素存儲(chǔ)地址的指針表示數(shù)據(jù)元素間的邏輯關(guān)系元素n……..元素i……..元素2元素1LoLo+mLo+(i-1)*mLo+（n-1)*m存儲(chǔ)地址存儲(chǔ)內(nèi)容Loc(元素i)=Lo+（i-1)*m順序存儲(chǔ)1536元素21400元素11346元素3∧元素41345h存儲(chǔ)地址

存儲(chǔ)內(nèi)容

指針1345

元素1

14001346

元素4∧

…….

……..

…….

1400

元素21536

…….

……..

…….1536

元素31346

鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)

h

數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的運(yùn)算：檢索、排序、插入、刪除、修改等

線性結(jié)構(gòu)

非線性結(jié)構(gòu)

順序存儲(chǔ)

鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)線性表?xiàng)ｊ?duì)樹(shù)形結(jié)構(gòu)圖形結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的三個(gè)方面：數(shù)據(jù)類(lèi)型—高級(jí)語(yǔ)言中指數(shù)據(jù)的取值范圍及其上可進(jìn)行的操作的總稱(chēng)例C語(yǔ)言中，提供int,char,float,double等基本數(shù)據(jù)類(lèi)型，數(shù)組、結(jié)構(gòu)體、共用體、枚舉等構(gòu)造數(shù)據(jù)類(lèi)型，還有指針、空(void)類(lèi)型等。用戶(hù)也可用typedef自己定義數(shù)據(jù)類(lèi)型typedefstruct{intnum;charname[20];floatscore;}STUDENT;STUDENTstu1,stu2,*p;1.3算法的描述和算法分析簡(jiǎn)介算法（algorithm）—解決某一特定問(wèn)題的具體步驟的描述，是指令的有限序列算法特性—算法的描述—采用C語(yǔ)言算法的評(píng)價(jià)—衡量算法優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)正確性(correctness)可讀性(readability)健壯性(robustness)效率與低存儲(chǔ)量算法效率——用依據(jù)該算法編制的程序在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行所消耗的時(shí)間來(lái)度量

1.事后統(tǒng)計(jì)——利用計(jì)算機(jī)內(nèi)記時(shí)功能，不同算法的程序可以用一組或多組相同的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)區(qū)分缺點(diǎn)：必須先運(yùn)行依據(jù)算法編制的程序所得時(shí)間統(tǒng)計(jì)量依賴(lài)于硬件、軟件等環(huán)境因素，掩蓋算法本身的優(yōu)劣

2.事前分析估計(jì)——一個(gè)高級(jí)語(yǔ)言程序在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行所消耗的時(shí)間取決于：依據(jù)的算法選用何種策略問(wèn)題的規(guī)模程序語(yǔ)言編譯程序產(chǎn)生機(jī)器代碼質(zhì)量機(jī)器執(zhí)行指令速度同一個(gè)算法用不同的語(yǔ)言、不同的編譯程序、在不同的計(jì)算機(jī)上運(yùn)行，效率均不同，———所以使用絕對(duì)時(shí)間單位衡量算法效率不合適時(shí)間復(fù)雜度：基本操作重復(fù)執(zhí)行的次數(shù)的階數(shù)T(n)=o(f(n))空間復(fù)雜度：s(n)=o(f(n))例1：NXN矩陣相乘for(i=1;i<