数据库系统的基本概念ppt课件.ppt

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1、第1章绪论（时间：1次课，2学时）第1章绪论教学提示：本章主要介绍数据结构的概念及有关术语，为后续章节做好铺垫。教学目标：通过本章的学习，使读者能掌握数据结构的概念和有关的术语。第1章数据库系统的基本概念1.1什么是数据结构1.2基本概念和术语1.3运算、算法和算法分析1.4习题1.1什么是数据结构数据结构这门学科主要是研究各种结构、定义在各种结构上的操作和这些操作在计算机中的实现方法。提示：数据结构研究实际问题中元素之间的逻辑关系、元素及其关系在计算机中的表示和相关的操作。数据结构是一门综合性的专业基础课，它涉及到计算机硬件的研究

2、范围和软件的研究范围(存储装置和存取方法等)。用计算机解决一个具体问题时要考虑以下步骤：(1)从具体问题中抽象出一个适当的数学模型。即从具体问题中找出操作对象之间含有的关系，然后用数学语言加以描述。(2)设计一个适合该数学模型的算法。(3)编写程序。(4)进行测试、调整、修改，直至解决问题。在实际问题中，各个对象之间的关系有线性的、层次的和网状的等等.实例1:线性关系:列车中各车箱之间的关系就是线性的。排队买车票人之间的关系是线性的。叠盘子中各盘子之间的关系是线性的。实例2:层次关系:在军队的编制中，军下面是师，师下面是团，军、师

3、、团之间是层次关系。人的辈分关系中，祖辈下是父辈，父辈下是子辈，这些是层次关系。学校的编制中，学校分成若干个学院、学院下又分成若干个系、系下又分成若干个教研室，这些也都是层次关系。实例3:网状关系:在城市铁路交通图中，各城市之间的关系是网状关系。电话网中，各电话之间是网状关系。计算机网络中，各计算机之间是网状关系。1.2基本概念和术语数据(Data)：数据是计算机表示客观事物的符号。在计算机科学中，所有能输入到计算机中并被计算机程序处理的符号统称为数据。它是计算机程序加工的“原料”。例如，一个用某种程序语言编写的源程序、一篇文章、一

4、张地图、一幅照片、一首歌曲等等，都属于计算机能处理的数据。因此，对计算机科学而言，数据的含义极为广泛；图象、声音等也都可以通过编码而归之于数据的范畴。1.2基本概念和术语数据元素：数据元素是数据的基本单位。数据的范围非常广泛，数据元素也是可大可小的。在计算机程序中通常作为一个整体进行考虑和处理。有时，一个数据元素可由若干个数据项组成。例如，一本书的书目信息为一个数据元素，而书目信息中的每一项(如书名、作者名)是数据项。1.2基本概念和术语数据结构：数据结构是彼此具有一定关系的数据元素的集合。这些关系反映了客观世界事物之间的联系。这种

5、数据元素之间的相互关系称为结构。由于客观事物存在着各种不同的联系形式，因此在计算机内反映数据的关系时，可以用结构来描述这些关系。数据结构分为逻辑结构和物理结构两个研究方面。逻辑结构是指数据元素之间的关系。1.2基本概念和术语四种基本数据结构：集合：这个结构中的数据元素之间同属于一个集合，除这一关系外没有其他关系。线性结构：这个结构中数据元素存在着由依次排列的先后次序决定的关系。树型结构：这个结构中数据元素之间存在着层次关系。图结构：这个结构中数据元素之间相互连接成网状。图1.1四种基本数据结构1.2基本概念和术语存储结构：数据结构在

6、计算机中的表示称为数据的物理结构，又称为存储结构。存储结构是指在计算机中存储数据和逻辑结构。同一种逻辑结构可以使用不同的物理结构来实现。在计算机中表示信息的最小单位是一个二进制位，叫做bit位。一个数据元素的“bit位串”通常称为“结点”。当数据元素由若干数据项组成时，位串中对应于各个数据项的子位串称为数据字段。数据元素之间的关系在计算机中有两种基本的存储结构：顺序存储结构和链式存储结构。在高级语言的指针类型中，不是针对计算机的实际地址进行存储，称这种存储为数据结构的虚拟存储结构。1.2基本概念和术语数据类型：高级程序设计语言中的数

7、据类型分为原子类型和结构类型。原子类型的值是不可分解的。C语言中的基本类型(整型、实型、字符型和枚举类型)、指针类型和空类型都是原子类型。结构类型是由若干类型组成的，是可以分解的。例如C语言中数组的类型和结构体类型是由其他类型定义的。在计算机中，数据类型并非局限于高级语言中的一个具体类型，而是通常用抽象数据类型表示类型。上机实现时，再把抽象数据类型用具体的类型代替。1.3运算、算法和算法分析1.3.1运算1.3.2算法及其描述1.3.3算法分析和算法复杂度1.3.1运算运算可以分为下列两种基本类型：加工型运算：运算后改变了原结构中数

8、据元素的个数或数据元素的内容。(2)引用型运算：运算不改变结构中数据元素的个数和元素的内容，只从结构中提取某些信息作为运算的结果。1.3.1运算基本运算主要包括下列几种：插入运算：属于加工型运算，在原结构的指定位置上增添新的数据元素。