數(shù)據(jù)結構嚴蔚敏課件第章緒論new

數(shù)據(jù)結構2數(shù)據(jù)結構課程的地位——針對非數(shù)值計算的程序設計問題，研究計算機的操作對象以及它們之間的關系和操作?！墙橛跀?shù)學、計算機硬件和計算機軟件三者之間的一門核心課程。關系對象關系操作數(shù)學軟件硬件對象關系操作Data_Structure=（D,R）3內(nèi)容安排(50+30)章內(nèi)容學時章內(nèi)容學時1緒論27圖62線性表88動態(tài)存儲管理略3棧和隊列49查找44串410內(nèi)部排序85數(shù)組和廣義表411外部排序略6樹和二叉樹1012文件略上機地點：逸夫樓五樓專業(yè)機房4第1章緒論第2章線性表第3章棧和隊列

第4章串第5章數(shù)組和廣義表第6章樹和二叉樹

第7章圖第9章查找第10章排序目錄5第1章緒論討論5個問題：1.1什么是數(shù)據(jù)結構1.2學習數(shù)據(jù)結構的意義1.3數(shù)據(jù)結構涵蓋的主要內(nèi)容1.4什么是抽象數(shù)據(jù)類型1.5算法效率的度量61.1什么是數(shù)據(jù)結構計算機處理問題分幾個步驟從具體問題中抽象出數(shù)學模型；設計算法；寫出程序并測試完成得到最終解。7數(shù)據(jù)結構討論的范疇NiklausWirth：

Algorithm

+DataStructures=Programs程序設計:算法:數(shù)據(jù)結構:為計算機處理問題編制一組指令集

處理問題的策略問題的數(shù)學模型1.1什么是數(shù)據(jù)結構8非數(shù)值計算的程序設計問題例1:求一組整數(shù)中的最大值例3：人機對弈例2：學生的數(shù)據(jù)庫管理9例1:求一組(n個)整數(shù)中的最大值

137932502026非數(shù)值計算的程序設計問題10例2：學生的數(shù)據(jù)庫管理11例1、例2——線性結構例3：人機對弈

例3：人機對弈

例3：人機對弈

例3：人機對弈____樹型結構16綜上堤所述困：描述狂這類畏非數(shù)途值計壟算問念題通延常用產(chǎn)表、棍樹、是圖等拳結構齡。17簡單談地說：數(shù)據(jù)亦結構坐是一獻門研督究非麥數(shù)值芳計算形問題狼中計稈算機絡的操陳作對介象以獄及它宏們之少間的久關系傲和操蓮作等狀的學蜜科。181.撇1什么瞧是數(shù)叫據(jù)結鳳構是相互鬧之間局存在氏一種草或多傭種特宏定關系的數(shù)據(jù)村元素的集斃合，掠表示午為：（數(shù)值忽或非隱數(shù)值）Da允ta緞_S岔tr注uc獎tu招re枕=（D,犧R）——是指據(jù)同一求數(shù)據(jù)宏元素差類型黎中各逝元素慣之間杰存在農(nóng)的關解系。元素夢有限繁集關系拼有限黃集例1部門喝的上類級領弟導下暗級的縱數(shù)據(jù)涌結構a領導b狼,增a領導cb領導d臟,幫b領導eabcde其數(shù)趙據(jù)結牽構可課描述份為T啄=擺(D勺,階R盛)D是數(shù)征據(jù)元俊素的執(zhí)集合D=細{a秒,b偷,c前,d幼,e沈}R是D上的折關系暖的集狐合R=礙{訂P嗓}菜P取={偶<a鋪,b勾>,壓<a巖,c池>,卵<b瓦,d慣>,慘<b餐,e鬧>}解例2一小紅組有a,疾b,義c三個挑學生奇，一眼個導情師A和一俱個輔占導員B，此址小組俊的數(shù)數(shù)據(jù)結走構如兩圖：T代=的(D儀,沙R怠)D=傲{A滑,B腐,a飼,b誦,c盯}R是D上的遷關系避的集穿合R=活{鞏P1黑,P孝2代}解abcABP1眼=施{<歇A,隸a>抄,告<A緊,b誕>,叔<替A,故c>根}P2包=花{<串B,度a>店,龍<B酷,b禽>,駱<俯B,出c>信}21數(shù)據(jù)(d狼at堤a)——所有諸能被淚計算蠅機識捷別、貼存儲竟和處輩理的慘符號庭的集辛合（包括慣數(shù)字格、字撤符、敞聲音然、圖券像等韻信息）。數(shù)據(jù)場元素(d年at裕a蹤蝶el蘿em蜂en寸t)——是數(shù)論據(jù)的基本單位洋，具渴有完裳整確繪定的蠻實際庭意義(又稱酒元素隸、結豈點，穩(wěn)頂點回、記右錄等）。數(shù)據(jù)哄項(D構at并a皇it沸em濫)——構成起數(shù)據(jù)皺元素圓的項汽目。典是具退有獨信立含眠義的最小標識抖單位液（又稱常字段壺、域壩、屬方性賢等）。三者偉之間抬的關宿系：數(shù)據(jù)>數(shù)據(jù)孔元素>數(shù)據(jù)銜項例：班級扶通訊籮錄>個人蔽記錄>姓名判、年絞齡……數(shù)據(jù)夸、數(shù)甩據(jù)元祥素和昨數(shù)據(jù)凍項術語捏簡介漲：221.忠2學習衣數(shù)據(jù)塑結構略的意目義計算甚機內(nèi)午的數(shù)濟值運陪算依倍靠方扁程式宣，而非數(shù)域值運勇算（如劈燕表、木樹、藏圖等煎）則牲要依褲靠數(shù)槳據(jù)結炊構。數(shù)據(jù)執(zhí)結構臉是一封門學抬科，券針對非數(shù)皮值計注算的程月序設催計問很題，笛研究筑計算于機的操作喇對象以及蔬它們晚之間警的關系急和操語作等等鴉。程序籌設計膨＝好屯算法替＋好訓結構同樣磚的數(shù)健據(jù)對珍象，嫂用不巾同的限數(shù)據(jù)誼結構咬來表拐示，宇運算李效率穩(wěn)可能含有明膛顯的嫂差異京。Fi養(yǎng)bo鍋na筑cc故i數(shù)列——無數(shù)迷組ma銀in駕(){l塞on辜g正f1訂,f五2;in企t例i;f1御=f減2=撓1;fo扁r(緒i=渣1;魚i<凱=2捉0;簡i+景+){p末ri菠nt利f(托“%美12餃ld損%1景2l跟d”未,f陳1,膠f2爛);f1遣=f貍1+桑f2帥;f省2=圖f2挪+f刻1;}}23Fi茅bo聽na事cc度i數(shù)列——有數(shù)利組ma倡in悶(){i企nt攔i樣;lo候ng錄f輝[2壯0]販={低1,絕1}剝;fo垮r(泊i=燈2;逗i<款40油;i途++咸){f數(shù)[i飛]=宴f[癥i-絹2]跟+f吸[i慮-1革];pr蜻in臟tf板("%1著2l致d",f杠[i亞])爭;}}24251.婆3數(shù)據(jù)痰結構飼涵蓋交的內(nèi)忘容26集合逢結構盜：僅同陡屬一謀個集月合線性護結構:一對蝕一（1:筐1)樹怠結睛構:一對慢多（1:挨n)圖間結扶構:多對柱多(m疲:n定)非線線性線棟性邏輯墓結構名可細勤分為4類：答：違指數(shù)嶺據(jù)元捷素之村間的敞邏輯旬關系許。即基從邏蔬輯關職系上濤描述怕數(shù)據(jù)憂，它與數(shù)艙據(jù)的鳴存儲產(chǎn)無關，是獨立男于計財算機的。解釋1：照什么損叫數(shù)努據(jù)的籌邏輯束結構瓶？27（1）S=魚(D協(xié),辯R)D={a,體b航,隊c,攀d藥,挨e,婆f}R=影{(a,曾e)絲式,巡壽(b肆,c杜),顧(水c,爺a)么,帆(e揭,f悄),閘(在f,支d)}解：上述錫表達肅式可李用圖活形表灣示為禾：b話c工a產(chǎn)e峰f即d此結猛構為線性的。例：用圖差形表蒼示下坐列數(shù)幸據(jù)結味構，凡并指聯(lián)出它傲們是龍屬于全線性禍結構躍還是犯非線刷性結慘構。28d1d5d2d4d3該結擺構是非擊線性的。解：上述點表達欠式可襖用圖遇形表訴示為憑：（2）S=盜(D逃,佳R撕)綠D趴={罷di|遠1≤隱i≤勸5}悉R=縱{(怖di,柱dj),i<屆j}29答：煌物理猛結構旗亦稱存儲男結構，是泰數(shù)據(jù)祖的邏鐵輯結慌構在程計算珍機存筋儲器狼內(nèi)的常表示尺（或嗎映像縫）?？纤蕾嚾粲谟嬃克銠C。存儲姥結構好可分杠為4大類堡：例：復數(shù)3.橋0－2.析3i的兩晉種存療儲方唇式：順序更、鏈怎式、爸索引已、散勿列－2.303023.00300041503023.003000415－2.3法1：地址桶內(nèi)容法2：地址燥內(nèi)容2字節(jié)解釋2：什扔么叫伯數(shù)據(jù)庫的物色理結幼構？30答：河在數(shù)遺據(jù)的抵邏輯扛結構際上定弟義的袖操作晝算法腦。它在數(shù)扣據(jù)的齊存儲兇結構疲上實鼠現(xiàn)。最常職用的偏數(shù)據(jù)衰運算濫有5種：插入祝、刪木除、細修改稼、查型找、早排序解釋3：什界么是退數(shù)據(jù)車的運賠算？311.末4什么百是抽峽象數(shù)釣據(jù)類襪型1.巴4.季1數(shù)據(jù)窯類型們與抽渡象數(shù)駝?chuàng)悎鲂偷氖繀^(qū)別激？1.釀4.乒2抽象遭數(shù)據(jù)托類型牽如何趙定義嗽？1.鐵4.則3抽象藥數(shù)據(jù)素類型煌如何推表示雅和實握現(xiàn)？討論霧：抽象農(nóng)數(shù)據(jù)尼類型和偽碼是學已習數(shù)技據(jù)結出構的善工具321.城4.怠1數(shù)據(jù)會類型叮與抽序象數(shù)臟據(jù)類緊型的剃區(qū)別數(shù)據(jù)豬類型彼：是一貴個值的蠟集合和定灑義在哪該值噸上的一組型操作的總脅稱。抽象爭數(shù)據(jù)嶺類型(A摧DT內(nèi))：由用戶子定義，用耳以表跡示應梳用問滴題的帆數(shù)據(jù)械模型爬。它季由基司本的尚數(shù)據(jù)扁類型探構成歉，并蹤蝶包括斧一組爹相關友的服務（或左稱操宋作）它與捆數(shù)據(jù)傳類型慮實質哨上是障一個賓概念跳，但鹽其特播征是使用與實現(xiàn)急分離，實基行封裝和信息塘隱蔽（獨喜立于絲式計算樓機）331.緞4.拳2抽象叢數(shù)據(jù)軍類型竭如何倒定義抽象儲數(shù)據(jù)延類型可以業(yè)用以絲式下的得三元亭組來京表示君：AD篇T薯=（D，R，P）AD狹T抽象叔數(shù)據(jù)均類型嘗名{數(shù)據(jù)對象：<數(shù)據(jù)岡對象方的定鹽義>數(shù)據(jù)關系：<數(shù)據(jù)胃關系貸的定哪義>基本操作：<基本材操作縱的定流義>}儉AD阿T抽象址數(shù)據(jù)指類型名AD豪T常用層定義僚格式數(shù)據(jù)太對象D上的嚇關系緊集D上的張操作回集例：給出槽自然孟數(shù)(Na貴tu體ra偶l魔Nu達mb玩er)的抽探象數(shù)宋據(jù)類束型定槍義。AD商TNa楊tu錦ra餓l_嫁Nu猾mb亭erisob研je英ct釣s:一個赤整數(shù)磨的有也序子何集合聲，它邁開始妨于0困，結語束于植機器巨能表嶄示的深最大經(jīng)整數(shù)握(MA右X昂IN館T)fu咸nc未ti忠on蜜s:對于移所有尸的x,則y術Na景tu川ra魔l_確Nu另mb殖er宋；松TR威UE稻,仇FA臺LS污E詢酒Bo殺ol閘ea動n；+,咱-餡,駝<,舍=罵=頃,=等都糖是可賽用的曬服務捷。Ze俯ro怨(斬)：Na司tu種ra栽l虹Nu它mb就er返回順0Is絹Ze虎ro愿(x寒)：勇B保oo畢le繞an彎i據(jù)f吸(x悲==禽0)返回TR島UEel快se返回FA截LS潑EAd能d(妻x,擋y志)：Na巷tu虜ra擊l菜Nu世m(xù)b麻erif壩(拆x+益y寬<=桌M遺AX艙I濕NT桌)返回x+特yel眉se返回MA遠X鑼IN杰TSu區(qū)bt諷ra宰ct淡(x伏,y類):Na秋tu祝ra僑l句Nu叔mb搞erif霧(少x<頸y)返回0靈e穿ls戀e返回x-秋yEq男ua轎l(棉x,講y)考:燭Bo賽ol展ea仇n黨i鄭f蛋(x諷==救y死)返回TR桐UE激el代se返回FA溝LS展ESu禮cc猛es攜so給r(正x)培:Na景tu疼ra耍l頂Nu獸mb煎erif后(館x石==MA織X體IN殖T)返回x疫el寨se返回x+訂1en猛dNa弓tu悉ra昂l_戶Nu漂mb偉er351.氏4.訂3抽象紛數(shù)據(jù)雪類型滑如何資表示清和實牌現(xiàn)抽象售數(shù)據(jù)底類型邊可以辨通過固有升的數(shù)據(jù)教類型千（如揭整型革、實濾型、種字符吵型等本）來菠表示淘和實勒現(xiàn)。注1：它受有些房誠類似C語言赴中的結構內(nèi)（st殖ru框ct尺)類型，但鏟增加經(jīng)了相億關的服務。注2：教航材中爛用類C語言悉（介呈于偽玩碼和C語言尾之間難）作六為描吵述工很具。坊其描纏述語蘿法匯澡總在歡教材P1記0-臣11上。但上并機時唉要用揀具體唯語言飯實現(xiàn)山，如C或C+案+等36提示棉：教材訓中例1-梢6和例1-襖7分別童給出初了抽斜象數(shù)蒙據(jù)類仁型“三元美組”的定厭義、怎表示呼和實體現(xiàn)，薯請自壩己先財試讀摟一遍碑。當課影程內(nèi)謝容學吃習到50鉛%以后姥，你鋪再回柔頭看投這個拿例子恨，會獲發(fā)現(xiàn)虎自己清已能拉完全究看懂含了！371.兇5算法希效率縱的度植量1.堵5.乘1什么皮是算篇法？巧如何茅評判佩算法稍的好嬸壞？1.巖5.塞2時間惕復雜厲度和招空間摔復雜愉度如富何表粒示？1.參5.物3計算猶舉例討論攀：381.小5.孫1什么洪是算箏法？才如何織評判擠一個兩算法雪的好者壞？常用時間悼復雜棋度來衡錢量算法慣的基流本特叫性：算法吐評價鐘指標州：有窮課性、臟確定逗性、刊可行巷性、必有輸出正確會性、陸可讀絹性、卻健壯紅性、效率與低存栗儲量需求常用空間透復雜獎度來衡石量程序秋設計角的實正質：嚇好算糧法＋魂好結賞構算法是對絨特定習問題翼求解廁步驟草的一宰種描欄述，毫它是蔑指令躲的有提限序廁列，后是一拉系列拆輸入碑轉換唐為輸容出的半計算遮步驟倚。4個層此次(p何14摔)39注：1）O（）眠為漸嶼近符例號。2）空間絹復雜帳度S(燥n)按數(shù)殊量級分遞增幸順序屈也與橡上表提類似演。復雜雹度高復雜狼度低時間漠復雜巾度T(殲n)按數(shù)鄰量級禿遞增剪順序扁為：1.嶄5.政2時間永復雜較度和共空間撫復雜介度如磚何表啞示？多項擾式階403n己+2噸=O(n摘)因為3n+垂24望nfo芬r鏡n衡26*吉2n+n2=O(2n)因為6*差2n+n27液*2nfo鴨r受n銹4例：漸進靈符號（O）的府定義懼：當且些僅當強存在蓬一個仇正的燙常數(shù)C，使仁得對振所有獻的n似客n0，有f(銜n)么