数据结构实例教程 第1章 数据结构概述

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1、第一章数据结构概述11.1数据结构研究的内容【例1-1】公司员工信息管理。某公司有“王清”、“李丽圆”、“张娟”、“张爱民”等员工。现公司想要用计算机管理其员工信息。要求能够做以下操作：当招聘新员工时，能够把员工信息添加进来；当有员工辞职时，能够删除该员工信息；可以修改员工信息；能够以某种方式检索员工信息。分析：模型——线性表21.1数据结构研究的内容员工号姓名性别年龄住址电话所属部门01002王清男25南京路23号3564财务01003李丽圆女28甘肃路59号3698总务01004张娟女20杭州路2号2346经理办公室01005张

2、爱民男45河北路9号5896销售………………………………31.1数据结构研究的内容【例1-2】NBA季后赛对阵形势。在每个赛季，进入季后赛的有16只球队，分成东部和西部两个赛区，每赛区8只球队进行淘汰赛，胜者进入下一轮，这样在两个赛区中分别产生一名冠军，最后在这两名冠军之间产生总冠军。现在希望得到各队对阵形势，以及输赢情况。分析：模型——树41.1数据结构研究的内容51.1数据结构研究的内容【例1-3】泰山3日游。某旅行社想要开辟泰山旅游线路，为了降低成本，决定采用火车作为交通工具，但希望乘车时间越少越好，以便增加游览时间，从而吸引

3、更多游客。分析：模型——图61.1数据结构研究的内容71.1数据结构研究的内容结论：从例1-1、例1-2和例1-3可以看到，这些我们身边发生的事情，都不是数值计算问题，而是非数值计算问题。不能通过列方程、解方程等数学方法来求解，而是用线性表、树、图等数据结构来描述。求解方法：首先对问题进行抽象，获得表示实际问题的一个模型；然后围绕该模型设计求解问题的算法；最后用程序实现之。81.1数据结构研究的内容数据结构是一门研究非数值计算程序设计问题中计算机的操作对象以及它们之间的关系和操作等的学科。主要研究：数据元素之间固有的逻辑关系——数据

4、逻辑结构；数据元素及关系在计算机内的表示——数据存储结构；对数据结构的操作——算法。91.2基本概念和术语1.数据数据是用来描述现实世界的数字、字符、图像、声音以及能够输入到计算机中，并能被计算机处理的符号集合。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。也称元素、结点、顶点、记录。一个数据元素可以由若干个数据项组成。数据项是数据不可分割的最小标识单位。3.数据对象数据对象是具有相同性质的数据元素的集合，是数据的一个子集。101.2基本概念和术语4.数据结构数据结构是相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。

5、数据结构包括三方面的内容：数据的逻辑结构；数据的存储结构；数据的操作。（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的逻辑关系。常简称为数据结构。111.2基本概念和术语逻辑结构分为：集合：结构中的数据元素之间除了“同属于一个集合”的关系以外，没有其它关系。线性结构：结构中的数据元素之间存在“一对一”的关系。若结构为非空集，则除了第一个数据元素和最后一个数据元素以外，其它每个数据元素都只有一个直接前驱和一个直接后继。树形结构：结构中的数据元素之间存在“一对多”的关系。若结构为非空集，则除了第一个数据元素以外，其它每个数

6、据元素都只有一个直接前驱，以及零个或多个直接后继。图状结构：结构中的数据元素之间存在“多对多”的关系。若结构为非空集，则每个数据元素可有多个（零个）直接前驱和多个（零个）直接后继。121.2基本概念和术语（2）数据的存储结构数据元素及其关系在计算机内的表示。逻辑结构可以映射为以下四种存储结构：顺序存储结构：把逻辑上相邻的数据元素存储在物理位置也相邻的存储单元中，借助元素在存储器中的相对位置来表示数据元素之间的逻辑关系。链式存储结构：借助指针表达数据元素间的逻辑关系。不要求逻辑上相邻的数据元素在物理位置上也相邻。索引存储结构：在存储数

7、据元素的同时，还建立附加的索引表。通过索引表，可以找到存储数据元素的节点。散列存储结构：根据散列函数和处理冲突的方法确定数据元素的存储位置。131.2基本概念和术语（3）数据的操作数据的操作是在数据的逻辑结构上定义的操作算法。141.3抽象数据类型数据元素集合以及定义在该集合上的一组操作，简称为ADT（AbstractDataType）。【例1-6】某公司经营着一个足球场，它需要一个售票的软件，以便能够查询到哪些票被售出，哪些票还未售出。ADTTicket数据元素集合：由表示排和号的两个整数限制的一个固定长度的元素序列，以及一个表示

8、球票总数的一个整数。基本操作：售票(Sell)：销售球票预订(Book)：预订球票或取消预订查询余票(Balance)：查询还有多少未售出的球票是否售出(Index)：查询指定的球票是否售出151.4算法分析程序＝数据结构＋算法161