数据结构PPT(未修改版).ppt

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1、数据结构（C语言版）DataStructure数据结构是程序设计的中级课程，主要培养学生分析数据、组织数据的能力，告诉学生如何编写效率高、结构好的程序。本书在内容的选取、概念的引入、文字的叙述以及例题和习题的选择等方面，都力求遵循面向应用、逻辑结构简明合理、由浅入深、深入浅出、循序渐进、便于自学的原则，突出其实用性与应用性。进入章节第一章绪论本章介绍了数据结构这门学科诞生的背景、发展历史以及在计算机科学中所处的地位，重点介绍了数据结构有关的概念和术语，大家学习本章后应能掌握数据、数据元素、逻辑结构、存储结构、数据处理、数据结构、算法设计等基本概念，并了解如何评价一个算法的好

2、坏。【知识点】数据、数据元素、数据结构、数据类型、抽象数据类型、算法及其设计原则、时间复杂度、空间复杂度1.1数据结构1.2基本概念和术语1.3算法的描述和分析1.4小结1.5练习1.1数据结构一、引言众所周知，二十世纪四十年代，电子数字计算机问世的直接原因是解决弹道学的计算问题。早期，电子计算机的应用范围，几乎只局限于科学和工程的计算，其处理的对象是纯数值性的信息，通常，人们把这类问题称为数值计算。近三十年来，电子计算机的发展异常迅猛，这不仅表现在计算机本身运算速度不断提高、信息存储量日益扩大、价格逐步下降，更重要的是计算机广泛地应用于情报检索、企业管理、系统工程等方面，

3、已远远超出了科学计算的范围，而渗透到人类社会活动的一切领域。与此相应，计算机的处理对象也从简单的纯数值性信息发展到非数值性的和具有一定结构的信息。因此，再把电子数字计算机简单地看作是进行数值计算的工具，把数据仅理解为纯数值性的信息，就显得太狭隘了。现代计算机科学的观点，是把计算机程序处理的一切数值的、非数值的信息，乃至程序统称为数据（Data），而电子计算机则是加工处理数据（信息）的工具。由于数据的表示方法和组织形式直接关系到程序对数据的处理效率，而系统程序和许多应用程序的规模很大，结构相当复杂，处理对象又多为非数值性数据。因此，单凭程序设计人员的经验和技巧已难以设计出效率

4、高、可靠性强的程序。于是，就要求人们对计算机程序加工的对象进行系统的研究，即研究数据的特性以及数据之间存在的关系——数据结构（DateStructure）。二、数据结构的发展简史及其在计算机科学中所处的地位发展史：数据结构”作为一门独立的课程在国外是从1968年才开始设立的。1968年美国唐·欧·克努特教授开创了数据结构的最初体系，他所著的《计算机程序设计技巧》第一卷《基本算法》是第一本较系统地阐述数据的逻辑结构和存储结构及其操作的著作。地位：“数据结构”在计算机科学中是一门综合性的专业基础课。数据结构是介于数学、计算机硬件和计算机软件三者之间的一门核心课程。数据结构这一门

5、课的内容不仅是一般程序设计（特别是非数值性程序设计）的基础，而且是设计和实现编译程序、操作系统、数据库系统及其他系统程序和大型应用程序的基础。三、什么是数据结构计算机解决一个具体问题时，大致需要经过下列几个步骤：首先要从具体问题中抽象出一个适当的数学模型，然后设计一个解此数学模型的算法（Algorithm），最后编出程序、进行测试、调整直至得到最终解答。寻求数学模型的实质是分析问题，从中提取操作的对象，并找出这些操作对象之间含有的关系，然后用数学的语言加以描述。如预报人口增长情况的数学模型为微分方程，求解梁架结构中应力的数学模型为线性方程组。然而在现实社会中存在着许多非数值

6、计算问题，其数学模型难以用数学方程描述。图书馆的书目检索自动化问题—计算机处理的对象之间存在着线性关系，称为线性的数据结构。（见书P2图1-1）人机对奕问题—计算机处理的对象是一个个格局。所有可能出现的格局是一棵倒置的树。（见书P2图1-2）多岔路口交通灯的管理问题—数学模型是图的数学结构。（见书P3图1-3）非数值计算问题的数学模型是表、树和图之类的数据结构。数据结构：是一门研究非数值计算的程序设计问题中计算机操作对象以及它们之间关系和操作的一门学科。（三个要素：对象、关系及操作（运算））1.2基本概念和术语一、数据（data）数据是指所有能输入到计算机中并被计算机程序处

7、理的符号的总称。是计算机加工的“原料”。如文字、表格、图象、声音等，都称为数据。二、数据元素、数据项数据元素(dataelement)：是组成数据的基本单位，在计算机程序中通常作为一个整体进行考虑和处理。又称为结点或记录。例如，在表1-1所示的学生成绩表中，为了便于处理，把其中的每一行（代表一位学生）作为一个基本单位来考虑，故该数据由3个数据元素构成。数据项(dataitem)：有时，一个数据元素可由多个数据项组成。数据项是数据的不可分割的最小单位。又称为字段或域。例如，在表1-1所示的表格数据中，每个数据元素都有