数据结构实用幻灯片-绪论
26页1、第1章 绪论, 1.1 数据结构 1.2 基本概念和术语 1.3 抽象数据类型 1.4 算法和算法分析,引 论,对于一个课题,在计算机领域,一般遵循下面的解决原则: 需求分析 总体设计 模块分割 建立数学模型 解数学模型的算法 程序编制 调试 结果 数据结构涉及到:数学模型的建立和对该模型具体实现的对应的算法。 数据结构的地位:数学、硬件、软件之间。核心专业基础课.,1.1数据结构的基本概念和术语,1. 基本术语 (1)数据:描述客观事物的数字、字符以及所有能 输入到计算机中并被计算机程序处理的符号的 集合。(数字、字符、声音、图形、图像等等) (2)数据元素:数据的基本单位,在计算机程序中 常常作为一个整体进行考虑和处理,如纪录/结 构。 (3)数据项:数据的不可分割的最小单位,如结构 中的域。 (4)数据对象:性质相同的数据元素的集合,是数 据的一个子集。,2. 数据结构 (1)定义:是相互之间存在一种或多种特定关系的 数据元素的集合。 数据之间不是相互独立的,他们之间有某种特定的关系,这种数据元素之间的关系,称为“结构” 结构=关系+实体 另一种定义:按照逻辑关系组织起来的一批数
2、据, 按一定的存储方法把它存储在计算机中, 并在这些数据上定义了一个运算的集合。 形式定义:二元组 (D,S) 其中D是数据元素的有限集,S是D上关系的有限集,(2)四种基本结构(逻辑结构) p5 集合:元素仅属于同一个集体,没有其他关系。 线性结构:存在一对一 关系,序列相邻,次序关系。 树型结构:存在一对多关系,层次关系。 图状结构(网状结构) :存在多对多关系,任意性 存储器模型:一个存储器M是一系列固定大小的存储单元,每个单元U有一个唯一的地址A(U),该地址被连续地编码。每个单元U有一个唯一的后继单元U=succ(U) 物理结构就是逻辑结构到存储器的一个映射。 四种存储结构:顺序存储、链接存储、索引存储、散列存储,(3)实例:P1-P3 例1-1 例1-3 表:计算机系人事表,3. 数据结构的划分,(1)按数据结构的性质划分 数据的逻辑结构数据元素之间的逻辑关系 (设计算法 数学模型) 数据的物理结构数据结构在计算机中的 映像 (存储结构,算法的实现),3. 数据结构的划分,(2)按数据结构在计算机内的存储方式来划分 顺序存储结构借助元素在存储器的相 对位置来表示数据元素之间
3、的逻辑关系。 链式存储结构借助指示元素存储地址 的指针表示数据元素之间的逻辑关系。,3. 数据结构的划分,(2)按数据结构在计算机内的存储方式来划分 索引存储方法:在存储结点的同时,还建立附加 的索引表,索引表中的每一项称为索引项,形式为:关键字,地址。 散列存储方法:根据结点的关键字直接计算出该结点的存储地址。 说明:四种存储方法可结合起来对数据结构进 行存储映像。,3. 数据结构的划分,(3)按数据结构的操作来划分 静态结构经过操作后,数据的结构特征保持不变(如数组)。 半静态结构经过操作后,数据的结构特性只允许很小变迁(如栈、队列)。 动态结构经过操作后,数据的结构特性变化比较灵活,可随机地重新组织结构(如指针)。,1.2 抽象数据类型 ADT,定义:是指基于一个逻辑类型的数据模型以及定义在该模型上的一组操作。每一个操作由它的输入和输出定义。 抽象的与具体的相对应 示例: int a,b; 则 a和b可以进行+、-、*、/的运算 2和6则是具体的int数据,1.3 算法和算法分析,1. 算法 p13 定义:指一系列确定的而且是在有限步骤内 能完成的操作。,算法的重要特性 P13,
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