數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課件第章

第1章緒論

返回總目錄目錄1.1什么是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

1.2基本概念和術(shù)語(yǔ)

1.3抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型的表示與實(shí)現(xiàn)

1.4算法和算法分析●基本要求：

１）了解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法的概念、基本的邏輯結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、基本操作；

２）掌握類(lèi)C語(yǔ)言體系和抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型的概念；

３）知道算法的時(shí)間復(fù)雜性和空間復(fù)雜性概念。●學(xué)習(xí)重點(diǎn)：

１）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法的概念；

２）類(lèi)C語(yǔ)言體系；

３）抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型。1.1什么是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)1.1.1”數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”形成的背景

因此，為了編寫(xiě)出一個(gè)好程序，必須分析待處理的對(duì)象的特性及其相互之間的關(guān)系。早期電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用范圍，主要局限于工程和科學(xué)計(jì)算，其處理的對(duì)象是純數(shù)值性的信息。近三十年，計(jì)算機(jī)廣泛用于情報(bào)檢索、企業(yè)管理、系統(tǒng)工程等方面，處理的對(duì)象由純粹的數(shù)值發(fā)展到字符、表格和圖像等具有一定結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)。

返回目錄1.1什么是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)1.1.2”數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”的定義

計(jì)算機(jī)解決一個(gè)具體問(wèn)題時(shí)，大致需要經(jīng)過(guò)下列幾步：首先要從具體問(wèn)題中抽象出一個(gè)適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型；然后設(shè)計(jì)一個(gè)解此數(shù)學(xué)模型的算法（Algorithm）；最后編出程序、進(jìn)行測(cè)試、調(diào)整直至得到最終解答。尋求數(shù)學(xué)模型的實(shí)質(zhì)是分析問(wèn)題，從中提取操作的對(duì)象，并找出這些操作對(duì)象之間含有的關(guān)系。1.1什么是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)例1-1線(xiàn)性表示例：學(xué)生信息檢索系統(tǒng)

（b）姓名索引表趙一1錢(qián)二2張三3李四4王五5孫六62004級(jí)1，22005級(jí)3，42006級(jí)5，6計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)1，4網(wǎng)絡(luò)工程2，5信息安全3，6記錄號(hào)學(xué)號(hào)姓名性別專(zhuān)業(yè)年級(jí)120040101趙一男計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)2004級(jí)220040102錢(qián)二女網(wǎng)絡(luò)工程2004級(jí)320050101張三女信息安全2005級(jí)420050102李四男計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)2005級(jí)520060101王五女網(wǎng)絡(luò)工程2006級(jí)620060102孫六男信息安全2006級(jí)（a）學(xué)生信息表（c）專(zhuān)業(yè)索引表（d）年級(jí)索引表圖1.1學(xué)生信息查詢(xún)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)1.1什么是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)例1-1“線(xiàn)性表”示例：學(xué)生信息檢索系統(tǒng)

當(dāng)我們需要查找某個(gè)學(xué)生的有關(guān)情況的時(shí)候；或者想查詢(xún)某個(gè)專(zhuān)業(yè)或年級(jí)的學(xué)生的有關(guān)情況的時(shí)候，只要我們建立了相關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，按照某種算法編寫(xiě)了相關(guān)程序，就可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)自動(dòng)檢索。因此，可以在學(xué)生信息檢索系統(tǒng)中建立一張按學(xué)號(hào)順序排列的學(xué)生信息表和分別按姓名、專(zhuān)業(yè)、年級(jí)順序排列的索引表，由這四張表構(gòu)成的文件便是學(xué)生信息檢索的數(shù)學(xué)模型，計(jì)算機(jī)的主要操作便是按照某個(gè)特定要求（如給定姓名）對(duì)學(xué)生信息文件進(jìn)行查詢(xún)。1.1什么是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)例1-2“樹(shù)”示例：八皇后問(wèn)題

1.1什么是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

該問(wèn)題是十九世紀(jì)著名的數(shù)學(xué)家高斯1850年提出：在8X8格的國(guó)際象棋上擺放八個(gè)皇后，使其不能互相攻擊，即任意兩個(gè)皇后都不能處于同一行、同一列或同一斜線(xiàn)上，問(wèn)有多少種擺法。在八皇后問(wèn)題中，處理過(guò)程不是根據(jù)某種確定的計(jì)算法則，而是利用試探和回溯的探索技術(shù)求解。為了求得合理布局，在計(jì)算機(jī)中要存儲(chǔ)布局的當(dāng)前狀態(tài)。從最初的布局狀態(tài)開(kāi)始，一步步地進(jìn)行試探，每試探一步形成一個(gè)新的狀態(tài)，整個(gè)試探過(guò)程形成了一棵隱含的狀態(tài)樹(shù)。如圖1.2所示（為了描述方便，將八皇后問(wèn)題簡(jiǎn)化為四皇后問(wèn)題）。回溯法求解過(guò)程實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)遍歷狀態(tài)樹(shù)的過(guò)程。在這個(gè)問(wèn)題中所出現(xiàn)的樹(shù)也是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它可以應(yīng)用在許多非數(shù)值計(jì)算的問(wèn)題中。例1-2“樹(shù)”示例：八皇后問(wèn)題

1.1什么是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)例1-3“圖”示例：教學(xué)計(jì)劃編排問(wèn)題

1.1什么是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)一個(gè)教學(xué)計(jì)劃包含許多課程，在教學(xué)計(jì)劃包含的許多課程之間，有些必須按規(guī)定的先后次序進(jìn)行，有些則沒(méi)有次序要求。即有些課程之間有先修和后續(xù)的關(guān)系，有些課程可以任意安排次序。這種各個(gè)課程之間的次序關(guān)系可用一個(gè)稱(chēng)作圖的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)表示，如圖1.3所示。有向圖中的每個(gè)頂點(diǎn)表示一門(mén)課程，如果從頂點(diǎn)vi到vj之間存在有向邊<vi，vj>，則表示課程i必須先于課程j進(jìn)行。例1-3“圖”示例：教學(xué)計(jì)劃編排問(wèn)題

1.1什么是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

由上面例子可知，描述這類(lèi)非數(shù)值計(jì)算問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型不再是數(shù)學(xué)方程，而是諸如表、樹(shù)、圖之類(lèi)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

定義：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)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)操作對(duì)象及它們之間的關(guān)系和操作的學(xué)科。由3個(gè)例子得出的結(jié)論：

1.2基本概念和術(shù)語(yǔ)

數(shù)據(jù)是指能夠輸入到計(jì)算機(jī)中，并被計(jì)算機(jī)識(shí)別和處理的符號(hào)的集合。

例如：數(shù)字、字母、漢字、圖形、圖像、聲音都稱(chēng)為數(shù)據(jù)。●

數(shù)據(jù)(Data)

●

數(shù)據(jù)項(xiàng)(DataItem)

亦稱(chēng)字段、域。數(shù)據(jù)項(xiàng)是具有獨(dú)立含義的不可分割的最小標(biāo)識(shí)單位。

返回目錄1.2基本概念和術(shù)語(yǔ)

數(shù)據(jù)元素是組成數(shù)據(jù)的基本單位。但它還可以分割成若干個(gè)具有不同屬性的項(xiàng)（字段），故不是組成數(shù)據(jù)的最小單位。

有些情況下，數(shù)據(jù)元素也稱(chēng)為元素、結(jié)點(diǎn)、頂點(diǎn)、記錄等。一個(gè)數(shù)據(jù)元素可能僅含一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)，亦可包含若干個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)。?！?/p>

數(shù)據(jù)元素(DataElement)

1.2基本概念和術(shù)語(yǔ)

性質(zhì)相同的數(shù)據(jù)元素的集合，是數(shù)據(jù)的一個(gè)子集。數(shù)據(jù)對(duì)象可以是有限的，也可以是無(wú)限的。

例如，整數(shù)數(shù)據(jù)對(duì)象的集合可表示為N＝{0，±1，±2，…}，字母字符數(shù)據(jù)對(duì)象的集合可表示為C={‘A’,’B’,…,’Z’}。●

數(shù)據(jù)對(duì)象(DataObject)

1.庸2扯基本秒概念糕和術(shù)俗語(yǔ)是一棗組性譜質(zhì)相汗同的值的賄集合以及裙定義院于這現(xiàn)個(gè)值落集合膊上的一組女操作的總倚稱(chēng)。例如驕，高廣級(jí)語(yǔ)皆言中男用到乎的整斜數(shù)數(shù)石據(jù)類(lèi)跟型，爬是指居由－帳32顆76壤8到綿32額76促7范丙圍內(nèi)管的值焦構(gòu)成辣的集獵合及盲一組加操作帆（加奶、減社、乘麥、除攝、乘案方等甜）的遮總稱(chēng)牙。●數(shù)據(jù)速類(lèi)型榮(Da炸ta見(jiàn)T讓yp植e)1.骨2沿基本打概念譽(yù)和術(shù)貍語(yǔ)定義武：是相僅互之翁間存仇在一跟種或械多種猜特定關(guān)系的數(shù)據(jù)惑元素的的集腔合。(本除書(shū)對(duì)如數(shù)據(jù)度結(jié)構(gòu)越的簡(jiǎn)柄單解穩(wěn)釋?zhuān)┙M成蓋：由某那一數(shù)頓據(jù)對(duì)怕象及幕該對(duì)每象中形所有析數(shù)據(jù)婆成員成之間責(zé)的關(guān)棚系組腐成。Da眾ta醒S庸tr揮uc破tu機(jī)re曲=施(古Da柄ta驅(qū)O埋bj搶ec粱t,魄R輔el絮at洽io課ns凝hi申ps藥)●數(shù)據(jù)植結(jié)構(gòu)最(Da具ta繩S頁(yè)tr慕uc障tu塵re踐)的定丸義1.刪2驚基本駐概念壞和術(shù)恒語(yǔ)1）箏數(shù)據(jù)雁元素跡之間徒的邏桶輯關(guān)干系，偉亦稱(chēng)葛數(shù)據(jù)勞的邏輯繭結(jié)構(gòu)；2）陶數(shù)據(jù)忙元素好及其庭關(guān)系親在計(jì)破算機(jī)援存儲(chǔ)融器內(nèi)逢的表顫示，該亦稱(chēng)遇數(shù)據(jù)句的存儲(chǔ)泄結(jié)構(gòu)；●數(shù)據(jù)擇結(jié)構(gòu)幸的三拔個(gè)方韻面3）艘數(shù)據(jù)蕩的運(yùn)喜算，甲即對(duì)務(wù)數(shù)據(jù)食施加緒的操作。1.石2議基本駱概念繪和術(shù)動(dòng)語(yǔ)例1喚-4暈：一個(gè)刃線(xiàn)性介表的五三個(gè)吉方面疊內(nèi)容邏輯喬結(jié)構(gòu)政：哪個(gè)劇元素房誠(chéng)是表偏中第央一個(gè)籠元素壞；哪凡個(gè)元麻素是研表中巾最后戶(hù)一個(gè)仍元素防；哪扣些元?jiǎng)兯卦谡湟粋€(gè)堆給定往元素層之前智或之發(fā)后；櫻等等澆。存儲(chǔ)屬結(jié)構(gòu)灑：它的呀元素烏在存幕儲(chǔ)器存中是穴順序厲地鄰賠接存捆放，溝還是散用指咬針連聞接在境一起忠的；霧等等扛。運(yùn)算踐：在表松中查您找一肆個(gè)元仙素；抹從表灶中刪濱去一桑個(gè)元貨素；禍向表亂中插涼入一種個(gè)元站素；局等等敘。●數(shù)據(jù)躲結(jié)構(gòu)非的三哀個(gè)方旺面1.騙2底基本拒概念污和術(shù)饅語(yǔ)1）專(zhuān)集合：結(jié)構(gòu)參中的冰數(shù)據(jù)用元素門(mén)之間凈除“同屬桑于一悲個(gè)集拔合”的關(guān)很系，撤無(wú)其紐奉他關(guān)支系?！駭?shù)據(jù)唉的四秤種基烈本邏勁輯結(jié)差構(gòu)2）死線(xiàn)性冰結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)繩中的顆數(shù)據(jù)溪元素陣之間管存在弦一對(duì)卸一的孫關(guān)系政。3）煉樹(shù)結(jié)冬構(gòu)：結(jié)構(gòu)漏中的康數(shù)據(jù)繩元素晨之間帳存在劃一對(duì)階多的肯關(guān)系淹。4）父圖結(jié)瞞構(gòu)：結(jié)構(gòu)交中的具數(shù)據(jù)輝元素具之間圣存在榮多對(duì)廣多的池關(guān)系品。圖1.禍4撈四種辜基本淋邏輯琴結(jié)構(gòu)1.剛2望基本柳概念冰和術(shù)森語(yǔ)●數(shù)據(jù)講的四聞種基追本邏清輯結(jié)馬構(gòu)例1倆-5都線(xiàn)賠性結(jié)禮構(gòu)：A準(zhǔn),馬B脹,她C較,本··帳··盞··小·爺，X壩,旱Y口,字Z85張三2005010198錢(qián)二2004010288趙一20040101成績(jī)姓名學(xué)號(hào)線(xiàn)性宰表—薦—結(jié)該點(diǎn)間躲是以笑線(xiàn)性國(guó)關(guān)系堆聯(lián)結(jié)笨。例合如表府1.帆1。表1觀.1貧學(xué)尸生成?？?jī)表1.沃2印基本席概念部和術(shù)戰(zhàn)語(yǔ)●數(shù)據(jù)清的四姻種基拋本邏茅輯結(jié)超構(gòu)例1灘-6陽(yáng)樹(shù)乖結(jié)構(gòu)：計(jì)算頓機(jī)程陡序的溜“菜豎單管餅理”扯是典穿型的代樹(shù)形沉結(jié)構(gòu)HBCDEFGA圖1.電5癢計(jì)算摘機(jī)程璃序界眠面圖1.湊6裹計(jì)算裕機(jī)程抬序菜字單對(duì)棕應(yīng)的穴樹(shù)形息結(jié)構(gòu)1.絕2絹基本授概念館和術(shù)悼語(yǔ)●數(shù)據(jù)雜的四例種基逮本邏體輯結(jié)刑構(gòu)例1鐮-7竿圖男結(jié)構(gòu)：“七六橋問(wèn)盟題”隆是典窯型的浸圖形睡結(jié)構(gòu)圖1敗-7設(shè)七襯橋問(wèn)臂題圖1織-8共七倡橋問(wèn)晝題對(duì)應(yīng)職的圖排形結(jié)礦構(gòu)1.架2車(chē)基本石概念旁和術(shù)瓣語(yǔ)1）寧順序耗存儲(chǔ)餃結(jié)構(gòu)：把邏衛(wèi)輯上亦相鄰尸的結(jié)濤點(diǎn)存仗儲(chǔ)在逮物理笑位置襖上相拘鄰存般儲(chǔ)單碧元里伙，結(jié)剛點(diǎn)間供的邏擾輯關(guān)漁系由辱存儲(chǔ)籍單元第的鄰傭接關(guān)仇系來(lái)眠體現(xiàn)旋。●數(shù)據(jù)少的四倦種基舌本存盈儲(chǔ)結(jié)慮構(gòu)2）梅鏈?zhǔn)揭鎯?chǔ)明結(jié)構(gòu)：不要武求邏乖輯上臣相鄰塊的結(jié)搭點(diǎn)其虧物理面位置鍬上亦注相鄰已，結(jié)艷點(diǎn)間攔的邏直輯關(guān)粘系是拌由附搭加的圈指針臨字段柱表示俗的。3）儲(chǔ)索引篇存儲(chǔ)正結(jié)構(gòu)：通常乓在存寫(xiě)儲(chǔ)結(jié)督點(diǎn)信謎息的桿同時(shí)光，還透建立央附加綿的索福引表智，索隆引表慶中的修每一粒項(xiàng)稱(chēng)收為索求引項(xiàng)午，索另引項(xiàng)備的一懲般形件式是機(jī)：（鬧關(guān)鍵就字，狂地址隸），必關(guān)鍵鹿字是冊(cè)能唯天一標(biāo)波識(shí)一態(tài)個(gè)結(jié)殲點(diǎn)的刪那些肢數(shù)據(jù)欠項(xiàng)。4）判散列館存儲(chǔ)鐘結(jié)構(gòu)：根據(jù)騙結(jié)點(diǎn)壁的關(guān)躍鍵字嘩直接騰計(jì)算妙出該客結(jié)點(diǎn)揚(yáng)的存首儲(chǔ)地倒址。1.茫2纖基本纖概念搖和術(shù)涼語(yǔ)例1繁-8直順鞋序存諷儲(chǔ)結(jié)捏構(gòu)：●數(shù)據(jù)驢的四斬種基澤本存侵儲(chǔ)結(jié)丸構(gòu)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(a)=Lo+（i-1)*m每個(gè)元素所占用的存儲(chǔ)單元個(gè)數(shù)圖1誓-9齊順獅序存鋼儲(chǔ)結(jié)成構(gòu)示雷例1.買(mǎi)2古基本害概念寒和術(shù)斑語(yǔ)例1視-9透鏈?zhǔn)臼酱鎮(zhèn)銉?chǔ)結(jié)海構(gòu)：●數(shù)據(jù)硬的四更種基勵(lì)本存至儲(chǔ)結(jié)煌構(gòu)圖1六-1伶0嶼鏈?zhǔn)藉N存儲(chǔ)昨結(jié)構(gòu)冤示例1536元素21400元素11346元素3∧元素41345h1346元素31536…….……..…….1536元素21400…….……..…….∧元素413461400元素11345指針存儲(chǔ)內(nèi)容存儲(chǔ)地址1.逼3己抽象俊數(shù)據(jù)復(fù)類(lèi)型魂的表有示與掉實(shí)現(xiàn)●“抽大象數(shù)鎖據(jù)類(lèi)睡型”竟的定凍義抽象暢數(shù)據(jù)際類(lèi)型(Ab衰st它ra康ct裳D持at病a庸Ty喪pe脆,A見(jiàn)DT撞)是指壁一個(gè)燒數(shù)學(xué)顏模型菜以及柜定義前在這淡個(gè)模戶(hù)型上味的一擦組操優(yōu)作。抽象巾數(shù)據(jù)艷類(lèi)型圍僅取寇決于著它的宴邏輯奇特性秩，與精其在訂計(jì)算嘗集中安的表半示無(wú)戀關(guān)。剝即無(wú)論惜其內(nèi)廟部結(jié)程構(gòu)如抬何變么化，演只要宅它的勁數(shù)學(xué)鏈特性臨沒(méi)有靈變化亂，都萌不影遇響其穴外部宋使用。一統(tǒng)個(gè)AD階T的定漆義并滑不涉徐及它傅的實(shí)防現(xiàn)細(xì)罷節(jié)，姻這些鮮實(shí)現(xiàn)鐮細(xì)節(jié)奧對(duì)于AD壟T的用為戶(hù)是輛隱蔽爺?shù)摹稀庀难b性/信徐息隱餅蔽返回丟目錄1.鳴3拌抽象嚇數(shù)據(jù)非類(lèi)型技的表站示與凈實(shí)現(xiàn)●“抽愧象數(shù)破據(jù)類(lèi)快型”劫的表倚示格撤式AD梁T抽象迷數(shù)據(jù)拳類(lèi)型寨名{數(shù)據(jù)之對(duì)象炎：<數(shù)暖據(jù)對(duì)戲象的座定義悶>數(shù)據(jù)仗關(guān)系快：<數(shù)寬據(jù)關(guān)歲系的依定義崇>基本嫁操作單：<基哲本操駱作的他定義包>}AD淡T抽象籠數(shù)據(jù)錄類(lèi)型蒙名用偽藝碼表煤示基本媽操作經(jīng)名(砍參數(shù)妖表)初始隊(duì)條件島：<怨初始旋條件裹描述報(bào)>操作拴結(jié)果衡：<瞞操作惕結(jié)果魚(yú)描述租>1.仍3蘆抽象球數(shù)據(jù)飲類(lèi)型棉的表消示與條實(shí)現(xiàn)●“抽滿(mǎn)象數(shù)樸據(jù)類(lèi)顛型”送的說(shuō)體明在具果體實(shí)抽現(xiàn)時(shí)說(shuō)，完會(huì)成任倡務(wù)的具算法凳、數(shù)射據(jù)類(lèi)背型、掏數(shù)據(jù)糞結(jié)構(gòu)頁(yè)、程邪序的壩邏輯誤組織冶，甚狡至采漆用哪涉種程絡(luò)序設(shè)牧計(jì)語(yǔ)色言都犁是可清以自門(mén)由選梯擇的晉－－與具嗽體實(shí)煮現(xiàn)無(wú)旋關(guān)。AD粒T的主猾要目蠟的之乓一是勸對(duì)用焰戶(hù)隱蔽所有丹的表凈示方倒法，立算法勇的詳梢細(xì)細(xì)節(jié)、實(shí)死現(xiàn)操濁作的芝具體且代碼粗以及旨其它易所有枯對(duì)外愛(ài)界不兄必要項(xiàng)的細(xì)創(chuàng)節(jié)，堡都被駕局限妨于具戶(hù)體實(shí)很現(xiàn)的軌模塊交內(nèi)部顆，從剩而實(shí)白現(xiàn)了湊信息魚(yú)的隱夠蔽。AD據(jù)T的一號(hào)個(gè)重支要優(yōu)米點(diǎn)是園其簡(jiǎn)單姨性。AD縣T的目夢(mèng)的是討將數(shù)辟據(jù)的凱本質(zhì)腹特征痛、它冰們的堅(jiān)結(jié)構(gòu)勁及操灘作同墊它們億的非嶼本質(zhì)副的具雜體表忠示及軌實(shí)現(xiàn)裂細(xì)節(jié)腹相區(qū)肉分開(kāi)布來(lái)，槽從而饅得到裙了簡(jiǎn)韻化。1.蹤蝶3獎(jiǎng)抽象事數(shù)據(jù)喇類(lèi)型杜的表挖示與倍實(shí)現(xiàn)●“抽敬象數(shù)料據(jù)類(lèi)碰型”網(wǎng)的定株義示例例1投-1械0抽象租數(shù)據(jù)置類(lèi)型驗(yàn)“三青元組辣”的恨定義定（p9乓）AD于TTr瞇ip閘le符t{數(shù)據(jù)赴對(duì)象廣:D映=軌{都e1制,e狗2,剛e3膛|襲e風(fēng)1,忙e2申,e怎3區(qū)∈El厘e(cuò)m存Se粉t（定義舞了關(guān)投系運(yùn)品算的王某個(gè)添集合）}沉;數(shù)據(jù)物關(guān)系地:R屋=菠{<包e1令,e脾2>雕,類(lèi)<e賣(mài)2,滋e3執(zhí)>}基本影操作尤:In兼it費(fèi)Tr全ip正le蔑t(臉&T滿(mǎn),威v1積,尖v2挽,顏v3駐)操作承結(jié)果早：構(gòu)記造了把三元議組T，元素e1抓,e夕2,姿e3分別吊賦以禽參數(shù)v1纖,繞v2鋼,鑒v3的值蜓。Ma找x(蕩T盡,賺&e第)惕;初始燭條件秘：三暖元組T已存敞在。操作碗結(jié)果亦：用e返回T的3論個(gè)元刊素中狗的最龜大值晃?！潯瓆AD亭TTr紗ip怖le添t抽象鞏數(shù)據(jù)哲類(lèi)型羨可通穴過(guò)固滿(mǎn)有數(shù)患據(jù)類(lèi)裂型來(lái)諷表示屬和實(shí)寫(xiě)現(xiàn)，列即利僑用處頂理器殺中已伸存在匪的數(shù)蟻據(jù)類(lèi)碌型來(lái)戶(hù)說(shuō)明模新的團(tuán)結(jié)構(gòu)搏，用成已經(jīng)雹實(shí)現(xiàn)羨的操迷作來(lái)潔組合場(chǎng)新的雞操作繼。1.南3勤抽象渡數(shù)據(jù)鴿類(lèi)型繼的表刻示與賺實(shí)現(xiàn)●“抽猛象數(shù)來(lái)?yè)?jù)類(lèi)塞型”葡的表時(shí)示與桶實(shí)現(xiàn)本書(shū)烘采用藝類(lèi)C語(yǔ)言陷作為鴉描述在工具晶。類(lèi)C語(yǔ)言怨介于侄偽碼生和C語(yǔ)言伴之間降。這筒使得筐數(shù)據(jù)樂(lè)結(jié)構(gòu)究與算非法的棗描述鮮和討份論簡(jiǎn)扒明清纏晰，虧不拘槽泥于C語(yǔ)言筒的細(xì)坊節(jié)，扎以能漁容易踢轉(zhuǎn)換誓成C或C+勾+程序歇。1）崇預(yù)定摘義常鍬量和驅(qū)類(lèi)型吐：//到函數(shù)扣結(jié)果吳狀態(tài)籍代碼#de唇fi氣ne傾TR拒UE殃1蹄；#d酬ef敲in蒜e顧F啦AL揭SE挑0巷；#d陽(yáng)ef躺in柳e墻O海K混1；#d牧ef涌in票e察E盜RR旦OR恐0士；#d廉ef爆in耀e雕I違NF膊EA恩SI進(jìn)BL而E闊-1努；#d攝ef曉in擁e竄O史VE獲RF專(zhuān)LO封W味-沫2；//皺St眾at詳us是函喜數(shù)的隆類(lèi)型另，其菠值是減函數(shù)復(fù)結(jié)果栽狀態(tài)糧代碼Ty燥pe趴de緣瑞f倉(cāng)in甘tSt次at雀us1.吩3諸抽象紹數(shù)據(jù)航類(lèi)型敗的表柱示與獸實(shí)現(xiàn)●類(lèi)C語(yǔ)言蔑——嫂語(yǔ)法土規(guī)則2）數(shù)據(jù)社結(jié)構(gòu)狀的表字示（掠存儲(chǔ)責(zé)結(jié)構(gòu)槳）用完類(lèi)型拴定義犯（ty社pe勢(shì)de與f）描述凳。數(shù)豎據(jù)元脾素類(lèi)鉗型約哈定為El嗚em錯(cuò)Ty調(diào)pe，由用崇戶(hù)在獨(dú)使用偵該數(shù)其據(jù)類(lèi)魂型時(shí)宗自行鎖定義共。3）捧基本六操作訊的算委法都用以下扭形式造的函數(shù)纖描述：函數(shù)公類(lèi)型妖函棉數(shù)名層(函戒數(shù)參曠數(shù)表暫){//態(tài)算法涉說(shuō)明語(yǔ)句脹組;re兇tu靜rn結(jié)果遣；}括//乏函數(shù)咸名注：a)當(dāng)返?；貭钚麘B(tài)結(jié)線(xiàn)果時(shí)餅，函船數(shù)定雅義為St吳at由us類(lèi)型扭；b)在算妙法描祥述中知，增忠加了C+妖+語(yǔ)言謠的引用絕調(diào)用的參精數(shù)傳寶遞方敬式。材在形罵參表艦中，乒以＆打頭草的參辣數(shù)即日為引虜用參么數(shù)。1.羞3潛抽象擋數(shù)據(jù)盤(pán)類(lèi)型飛的表浩示與凡實(shí)現(xiàn)●類(lèi)C語(yǔ)言已——票語(yǔ)法工規(guī)則4）討賦值蛛語(yǔ)句簡(jiǎn)單遼賦值變量露名字=四表達(dá)軍式；串聯(lián)秋賦值變量咳1響=啟變量便2延=幕··寇·丙=歪變量k佛=表達(dá)筐式；成組迫賦值(變從量名竹1,略··版·,姻變量意名k)暫=(表達(dá)濕式1,·束··夢(mèng),表稍達(dá)式k)陪;結(jié)構(gòu)天名恢=跌結(jié)構(gòu)貴名;結(jié)構(gòu)壘名賊=薄(值鉛1,壁·熱··裁,值k)崇；變量哥名云=妹表達(dá)鋒式；變量蕉名[起杏始下拌標(biāo).礙.終倦止下韻標(biāo)]=變寨量名[起揀始下唯標(biāo).待.終腦止下漆標(biāo)]評(píng)；交換應(yīng)賦值變量錫名←慕→變謠量名;條件強(qiáng)賦值變量升名陶=義條件炮表達(dá)灑式？怠表達(dá)壯式T圍:表達(dá)否式F;1.刪3予抽象里數(shù)據(jù)桑類(lèi)型始的表敞示與嫌實(shí)現(xiàn)●類(lèi)C語(yǔ)言重——拾語(yǔ)法錄規(guī)則5）選擇帶語(yǔ)句a)if潮（表達(dá)童式）居語(yǔ)烏句；b)if播（表達(dá)程式）貫語(yǔ)牢句；el殿se語(yǔ)句泰；c)sw殲it計(jì)ch績(jī)(表達(dá)贊式）查{ca孩se值1拉：語(yǔ)綢句序汽列1亮；br撫ea永k;ca腔se值n：語(yǔ)句怎序列n；婦br發(fā)ea擱k;追d戀ef撒au徹lt標(biāo):語(yǔ)句厲序列n+雄1；腔br凈ea扒k;烈}d)sw圣it祝ch桿{躍c悲as備e條件夾1：譽(yù)語(yǔ)句薄序列賤1；br偏ea受k;ca菜se條件n：語(yǔ)句踩序列n；季br殲ea假k;坡d籠ef槐au堂lt替:語(yǔ)句佛序列n+慎1；廣br魂ea鉤k;}1.史3茫抽象冒數(shù)據(jù)欄類(lèi)型悶的表蔥示與截實(shí)現(xiàn)●類(lèi)C語(yǔ)言仔——宋語(yǔ)法視規(guī)則……6）循環(huán)翅語(yǔ)句a)觀f愿or語(yǔ)句fo厲r（賦初或值表償達(dá)式炮；條堂件；森修改北表達(dá)焦式序稍列）暮語(yǔ)句坦；b)數(shù)w慕hi煌le語(yǔ)句wh蜻il展e（條件沈）語(yǔ)齊句；c)剪d隊(duì)o-最wh筐il哥e語(yǔ)句do荒{語(yǔ)句近序列餡}wh閃il肅e（條件柔）；7）結(jié)束膽語(yǔ)句a)函數(shù)頃結(jié)束喜語(yǔ)句re依tu交rn童[表達(dá)輸式]；re睬tu什rn旱;b)爸c僚as掛e結(jié)束咐語(yǔ)句br青ea懲k;c)異常噸結(jié)束舞語(yǔ)句ex堵it愈(異常鄙代碼寨);8）輸入朝和輸膠出語(yǔ)跌句a)輸入鍬語(yǔ)句sc霜an拔f（[格式穿串]擴(kuò)，變蛇量1盞，.莖..悼,變壘量n）許；//通常而省略址格式政串b)輸入丹語(yǔ)句pr熊in紐奉tf（[格式偽串]本，表吼達(dá)式猾1，鍋..布.,標(biāo)表達(dá)騎式n）角；1.譯3見(jiàn)抽象屆數(shù)據(jù)拖類(lèi)型爺?shù)谋砼渴九c壯實(shí)現(xiàn)●類(lèi)C語(yǔ)言接——少語(yǔ)法及規(guī)則9）注釋單行型注釋//株文字姥序列10）基本督函數(shù)a)求最吐大值ma山x（表達(dá)層式1躲，.春..鋒，表粥達(dá)式n）墻；b)求最持小值mi孝n（表達(dá)圍式1星，.石..督，表躺達(dá)式n）都；c)求絕西對(duì)值ab蹦s（表達(dá)唇式）梨;d)求不性足整控?cái)?shù)值fl炎o(hù)o再r（表達(dá)孩式）滿(mǎn);e)求進(jìn)位鏡整數(shù)勇值ce找il惱（表達(dá)院式）羅;f)判定妙文件圓結(jié)束eo摔f(文件秤變量量）或eo桑fg)判定撈行結(jié)甚束eo萄ln（文件傻變量宵）或eo泳ln1.響3法抽象圖數(shù)據(jù)牙類(lèi)型卷的表材示與擇實(shí)現(xiàn)●類(lèi)C語(yǔ)言慢——隸語(yǔ)法膠規(guī)則11）邏輯頁(yè)運(yùn)算民約定a)與運(yùn)滋算&弟&殖對(duì)于A宴&&哄B法，當(dāng)A的值畝為0勇時(shí)，卵不再震對(duì)B求值b)或運(yùn)有算|脫|滋對(duì)于A惠||霞B伴，當(dāng)A的值班為非玩0時(shí)則，不欣再對(duì)B求值1.面3弊抽象湯數(shù)據(jù)拔類(lèi)型鄰的表尋示與捕實(shí)現(xiàn)●類(lèi)C語(yǔ)言乳——惑語(yǔ)法鋒規(guī)則1.成3蘭抽象留數(shù)據(jù)甚類(lèi)型盜的表堵示與坊實(shí)現(xiàn)●“抽拳象數(shù)肥據(jù)類(lèi)樸型”曾的表吊示與梨實(shí)現(xiàn)示例例1綁-1堵1抽象南數(shù)據(jù)榴類(lèi)型坑“三眠元組計(jì)”的敵表示良與實(shí)滿(mǎn)現(xiàn)（p1吩2）Ty傅pe禿de殊f帽El摧em笑Ty謠pe*T喚ri峰pl候et且;St布at坐usIn凱it滾Tr榨ip理le搶t(T鄰ri盤(pán)pl護(hù)et庫(kù)&做T,El頃em生Ty捉pev1翠,El掌em浙Ty霧pev2言,El峰e(cuò)m歷Ty渡pev3念){//構(gòu)造嗎三元訊組T，依次改置T的3混個(gè)元泥素的規(guī)初值負(fù)為v1晨，v主2和v3旬。T腐=唱(El沙em蛛Ty頑pe*)ma國(guó)ll棚oc(這3話(huà)*si語(yǔ)ze拳of(El威em餅Ty射pe)崗);//分配且3個(gè)派元素舅的存彼儲(chǔ)空滴間if慌(送!扯T猛)卸ex添it垮(企O斗VE溪RF倚LO那W伶);T[填0]腳=旋v暑1;T[脖1]象=閘v訂2;T[斑2]格=潤(rùn)v談3;re乖tu街rn橡O姐K;}St蹄at厘us系Ma煉x(恭Tr搶ip名le蔽t郊T,El吼em個(gè)Ty浩pe&e侍){//用e返回T的3醫(yī)個(gè)元龜素中貓的最淘大值易。e欲=溫(T嚷[0崗]>托=T廈[1肌])碧?嗽(理(T痛[0樸]>什=T首[2庫(kù)])仿?咳T特[0善]個(gè):泉T[凈2]鍬)革:選((按T[掌1]鮮>=茅T[棄2]著)筆?只T[液1]與:撇T呼[2許])刮;re漂tu斜rn難O才K;}1.特4員算法朵和算舌法分躁析1.逼4.纏1算法●算法踏的定然義算法(Al混go拉ri胡th案m)是對(duì)剛特定問(wèn)題求解柜步驟的一返種描恢述，承是能竭在計(jì)皮算機(jī)斥上經(jīng)久過(guò)有支限時(shí)計(jì)間完菊成的趣、毫貿(mào)不含建糊的指令霸的有乖限序錫列。其爭(zhēng)中每臘一條綢指令遞表示扯一個(gè)哪或多垮個(gè)操盛作。問(wèn)題（Pr歪ob替le蹲m）是一霞個(gè)函岸數(shù)，腔或是叮輸入五和輸慎出的食一種筋聯(lián)系程序（Pr艇og組ra枯m）是用何計(jì)算嚴(yán)機(jī)程懂序設(shè)煮計(jì)語(yǔ)坑言實(shí)船現(xiàn)的能完成劃一定化功能基的代降碼。算法物的實(shí)據(jù)現(xiàn)一老定是白程序縣，但戲程序仆不一防定是獄算法劑的實(shí)卵現(xiàn)。返回煎目錄1.測(cè)4斯算法凍和算轟法分販析1.庸4.劫1算法●算法恨的5餓個(gè)重紀(jì)要特射性1）笨有窮挎性：執(zhí)行豬有限效步，條每步潛均在置有窮映時(shí)間挺內(nèi)完熊成。2）哪確定端性：對(duì)相打同的逢輸入特，必喬產(chǎn)生箭相同脅的輸慰出，磁即無(wú)二尺義性冷。3）邀可行值性：計(jì)算貝機(jī)可董使用駝已實(shí)廢現(xiàn)的偏基本蜓運(yùn)算使執(zhí)行有限帶次來(lái)完也成。4）夜輸入業(yè)：零個(gè)鉤或多妹個(gè)輸柜入。5）重輸出策：一個(gè)斥或多房誠(chéng)個(gè)輸形出。1.吼4虹算法令和算撥法分火析1.頑4.罵2算法傲設(shè)計(jì)腥的要嚇求1）草正確勝性(Co容rr班ec累tn匙es幼s)算法撐應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足化具體五問(wèn)題株的需絞求。正確犧性的晌四個(gè)譜層次鍛：a）程序達(dá)不含語(yǔ)法竊錯(cuò)誤；b）程序造對(duì)于趕輸入丹數(shù)據(jù)器能夠杯得出漢滿(mǎn)足乘規(guī)格謙說(shuō)明設(shè)要求東的結(jié)偏果（要騰算對(duì)栽）；c）程序粉對(duì)于歇精心糧選擇揀的典謊型、播苛刻仿而帶潑有刁吉難性牌的輸踩入數(shù)據(jù)蹄能夠含得出盾滿(mǎn)足傳規(guī)格獨(dú)說(shuō)明組要求文的結(jié)紐奉果；（常巴用標(biāo)下準(zhǔn)）d）程序堪對(duì)于盒一切糧合法防的輸蹦入數(shù)堤據(jù)都奧能產(chǎn)刺生滿(mǎn)頌足規(guī)裝格說(shuō)村明要求距的結(jié)鄰果。（不并現(xiàn)實(shí)想）1.梅4結(jié)算法紗和算針?lè)ǚ肢I(xiàn)析1.窗4.解2算法某設(shè)計(jì)閉的要親求2）哨可讀臣性(Re灘ad求ab障il丟it模y)算法敞易于障理解傘、易幫于編宣碼，永也易紐奉于調(diào)航試。3）鍋健壯療性(Ro邊bu足st淡ne岸ss盲)指算西法對(duì)禽于異湊常的羨處理挎能力城。對(duì)于品異常特，要炎能作丙出判椒斷，廉并給您出適或當(dāng)?shù)拿蔡崾娟嚮蚓舾嫘怒h(huán)息，殖以等借待操津作員扇的干優(yōu)預(yù)或罷能自眉動(dòng)進(jìn)踐行適寒當(dāng)處濱理。1.但4輩算法熱和算像法分冊(cè)析1.增4.口2算法影設(shè)計(jì)混的要漫求4）逗效率里(Ef栗fi鬧ci告en討cy敢)與低存輔儲(chǔ)量需求效率指算各法執(zhí)參行時(shí)倍間。同一渴問(wèn)題宰，算貴法執(zhí)竿行時(shí)墳間越僚短，贊效率妙越高隔。存儲(chǔ)嬸量需廳求指算全法執(zhí)涌行過(guò)騙程中貓所需惡的最辛大存填儲(chǔ)空警間。效率似與低肚存儲(chǔ)昌量需羽求都斧與問(wèn)題茂規(guī)模有關(guān)。例如溜：求堅(jiān)10跑0個(gè)揭人的芒平均膝分與奏求1盞00棍0個(gè)棋人的躬平均字分所括花的螞執(zhí)行級(jí)時(shí)間重或運(yùn)趴行空興間顯懇然有淋一定鎖的差港別。1.盡4蓄算法吸和算廈法分凳析1.佳4.說(shuō)3算法語(yǔ)效率岸的度羽量●影響友算法贈(zèng)效率躍（執(zhí)掃行時(shí)曠間）楊的主陶要因吉素1）依據(jù)查的算剃法選斯用何民種策贏略2）問(wèn)題夫的規(guī)噴模。例如乓求1遮00摩以?xún)?nèi)半不是使10腫00貢以?xún)?nèi)欲的素碼數(shù)。3）書(shū)寫(xiě)惰程序排的語(yǔ)圾言。對(duì)于澡同一兩個(gè)算彈法，嚴(yán)實(shí)現(xiàn)褲語(yǔ)言貨的級(jí)戴別越滿(mǎn)高，屈執(zhí)行珠效率脊就越特低。4）編譯到程序粘所產(chǎn)鮮生的理機(jī)器央代碼輸?shù)馁|(zhì)觀量。5）機(jī)器擋執(zhí)行晃指令丹的速場(chǎng)度。1.啦4蘇算法踢和算砌法分伙析1.奪4.城3算法鴉效率丘的度目量●算法擋效率麗（執(zhí)席行時(shí)涂間）番的度園量方雀法1）事后濕統(tǒng)計(jì)哪。對(duì)算河法程驢序的登執(zhí)行傻進(jìn)行縣計(jì)時(shí)娘。因此歡，人朱們常聽(tīng)用另框一種軋事前攀分析錄估算禿的方據(jù)法。2個(gè)欣缺陷世：a）必須先運(yùn)區(qū)行依據(jù)反算法湯編制糟的程序；b）所得股時(shí)間迷的統(tǒng)評(píng)計(jì)量依賴(lài)于計(jì)蘿算機(jī)泊的硬杜件、修軟件梨等環(huán)境打因素，有淺時(shí)容墨易掩濱蓋算棚法本蓬身的剛優(yōu)劣伸。1.叛4獄算法符和算戒法分抬析1.巧4.顧3算法綢效率遇的度撥量●算法尊效率反（執(zhí)截行時(shí)漆間）申的度圈量方糞法一個(gè)昨算法趁是由控制突結(jié)構(gòu)（順序煩、分賣(mài)支和純循環(huán)）和原操病作（指固欄有數(shù)閉據(jù)類(lèi)上型的滋操作）構(gòu)紫成的些，算淺法時(shí)悠間取獨(dú)決于悼?jī)烧唛W的綜鄰合效生果。2）事前料估算熄。以問(wèn)題材規(guī)模為主知要因摸素進(jìn)纏行估存算。為便跟于比射較同有一問(wèn)季題的鋒不同幕算法狡，通善常的祖做法圖是：從算職法中霞選取豬一種晴對(duì)于利所研樓究的丘問(wèn)題綢（或槍算法此類(lèi)型珍）來(lái)劉說(shuō)是華基本怠運(yùn)算鐮的原操愚作，以爬該基本位運(yùn)算豪重復(fù)灑執(zhí)行梯的次離數(shù)作為疤算法慰的時(shí)修間量獵度的掛依據(jù)動(dòng)。1.代4趨算法片和算在法分弄析1.閱4.讀3算法鳥(niǎo)效率句的度番量例1當(dāng)-1坡2事前切估算示例笛：兩個(gè)n×棗n矩陣寒相乘者，令乘法蟻運(yùn)算辟作為深基本鞭運(yùn)算fo若r(她i碑=遲1叛;事i混<=卸n勞;攝i+好+鉛)fo利r(份j廁=獻(xiàn)1碗;醋j盞<=土n待;嶼j+組+雞){難C造[i性][兆j]趣=即0纏;fo李r(轉(zhuǎn)k拌=蓄1脫;撤k腫<=爹n季;嘆k+夫+伴)C[掛i]閉[j勿]悟+=鑄A鍵[i職][士k]仔*晃B融[k繼][妥j]晨;//基本砌操作};整個(gè)縱算法斑執(zhí)行皮時(shí)間罰與乘攤法操許作重誕復(fù)執(zhí)賽行的兄次數(shù)n3成正捎比，紅記作T(市n)急=O桐(n3).兩個(gè)n×然n矩陣源相乘區(qū)的時(shí)首間復(fù)感雜度露為O(魚(yú)n3).1.體4瞧算法撞和算板法分旋析1.貴4.救3算法萄效率良的度滅量●時(shí)間扶復(fù)雜胳度一般千情況袍下，槳算法櫻中基本素操作重復(fù)揉執(zhí)行秩的次記數(shù)是虜問(wèn)題宮規(guī)模n的某投個(gè)函眨數(shù)f(雅n)，算法革的時(shí)彎間量烘度記很作T(墊n)親=O(f踏(n租))它表育示隨桿問(wèn)題皮規(guī)模n的增耕大，壟算法粘執(zhí)行膚時(shí)間都的增國(guó)長(zhǎng)率生和f(瞎n)的增仗長(zhǎng)率安相同蕉，稱(chēng)幼做算東法的漸近刑時(shí)間腔復(fù)雜持度（as重ym羅pt謹(jǐn)ot坐ic煎t父im書(shū)e嘩co亞mp御le飛xi灶ty艷），簡(jiǎn)稱(chēng)時(shí)間浸復(fù)雜散度。1.搞4陪算法謙和算縱法分材析1.劣4.亦3算法致效率奪的度鼻量例1蠻-1盾3計(jì)算乓下列么程序提的時(shí)德間復(fù)折雜度f(wàn)o國(guó)r(讓i=頂1;披i城<=非n;衫i彈++勞)fo程r(賣(mài)j描=1中;踐j震<=柜i攔;羊j+渴+)x=萬(wàn)x+尾1;分析愚：該至算法援為一吵個(gè)二膛重循提環(huán)，股執(zhí)行呼次數(shù)賄為內(nèi)哨、外終循環(huán)飼次數(shù)每相乘魂，但乒內(nèi)循故環(huán)次的數(shù)不巾固定率，與漿外循掙環(huán)有亦關(guān)，洋因此犬，基匪本操福作語(yǔ)尋句x=允x+挽1;的重搭復(fù)執(zhí)司行次籍?dāng)?shù)為膛：T(周n)括=蛇1豬+2堪+3零+…品+n豬=所以痕時(shí)間拿復(fù)雜似度為曬：T(抵n)序=O(n2)1.著4似算法掉和算變法分辣析1.非4.她3算法愚效率厘的度賤量例1余-1務(wù)4計(jì)算籃下列惰程序猛的時(shí)幟間復(fù)屋雜度x=傘0；宏y=好0快；//執(zhí)行鐮2次fo巡壽r騙(k驢=1疤;k丟<=獸n;舍k+猴+)x+敬+護(hù)；//執(zhí)行n次fo夾r敲(i炒=1豈;i呼<=阻n;蹤蝶i+姜+)fo手r須(j尖=1線(xiàn);j意<=失n;索j+怨+)y+訓(xùn)+；//執(zhí)行n2次解答：T(疑n)炊=炎n2+n還+2控=倒O告(n2)1.戴4困算法礦和算柜法分腎析1.皺4.森3算法骨效率隆的度猜量例1飲-1趕5計(jì)算僵下列尖程序昏的時(shí)恨間復(fù)脹雜度i=控1丙；wh果il義e(忠i比<=趨n)i微=工i統(tǒng)*2暮；//執(zhí)行x次解答：分析悠可知2x<=原n，所以歪有x=└lo臭g2n┘T(n肥)嚴(yán)=└lo附g2n┘=鴉O(繁