数据结构基本概念ppt课件.ppt

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1、第一章数据结构基本概念2021/8/221§1.1数据结构绪论计算机应用：早期，简单的数值运算后来，应用范围扩大，处理大数据量产生一系列问题：如何合理安排数据元素之间的关系？如何在计算机中存储数据元素？如何操作数据元素以获得高效率？引入了“数据结构”课程2021/8/222§1.2数据结构的基本概念数据结构的概念数据的逻辑结构数据的存储结构算法2021/8/223数据及数据元素的概念数据是客观事物在计算机内的抽象描述。即所有能输入到计算机中，并能被计算机所处理的符号的总称。数据指一些事实，或一些数，或一些符号集合。有广泛

2、的含义（各种数值、字母、字符、图形图像、语言、程序）。数据元素是指组成数据的“事实”、“数值”或“符号”。数据元素是数据的基本单位，可由若干个数据项组成数据项可以认为是数据元素的一个属性2021/8/224数据及数据元素例例1、学生花名册数据元素数据学生名字的集合每个学生的名字例2、学生成绩表数据数据元素数据项学生成绩的集合每个学生的成绩名字成绩数据是由数据元素形成的集合2021/8/225数据结构的概念数据结构定义：讨论计算机系统中数据的组织形式及相互关系是相互之间存在一种和多种特定关系的数据元素的集合是数据元素的集合

3、，元素关系的集合，元素运算的集合例：公司的组织关系员工间形成树型关系涉及元素的集合元素间的关系在关系里的操作人员的管理2021/8/226数据结构的概念元素集合元素间的关系运算元素在计算机系统里的表示－－字符？整数？其它？元素间的逻辑关系－－逻辑结构元素在计算机系统中的存储方式，元素存放位置的物理空间关系－－存储结构操作元素的指令的集合－－算法计算机系统？2021/8/227深刻理解数据结构的概念数据结构包括数据的逻辑结构，数据在计算机系统中的存储结构和数据操作的集合把数据以一定的逻辑结构组织起来，以适当的方式存储在计算

4、机系统的存储器里，其最终目的是为了有效处理数据，提高数据处理运算速度逻辑结构存储结构算法要素目标三个要素都与我们所要实现的目标相关有效处理数据提高数据处理运算速度2021/8/228数据结构研究的主要内容①数据元素之间的逻辑关系②采用的存储结构③对这些数据元素采用何种方式进行操作2021/8/229例：数据结构——学生成绩表可定义一个结构类型来表示这种数据元素的类型：typedefstruct{intid;charname[20];charsubject[20];floatscore;}student_score_typ

5、e;数据元素（学号、姓名、科目、成绩）数据元素之间的关系（逻辑结构）数据元素的存储（物理结构）对数据元素的操作（增、减、查找、修改等）2021/8/2210数据结构的三个层次数据的逻辑结构数据的存储结构数据的操作集合2021/8/2211数据的逻辑结构数据元素之间关系的描述描述逻辑结构的方法：描述法和图示法描述法：二元组注意：元素间的关系一般抽象为前驱与后继关系，即表明结构中，一个元素的前一个元素是谁，它的后一个元素又是谁B＝（K，R）K：元素集合R：元素间关系的集合2021/8/2212数据的逻辑结构图示法图形要素：结

6、点和有向线段结点：表示一个数据元素，一般以方形框代表。不管多么复杂的结点，都看作是一个结点有向线段：表示元素之间的关系。箭尾指向的结点是前驱箭头指向的结点是后继KiKhKjKi的前驱Ki的后继2021/8/2213数据的逻辑结构类型线性结构：有且仅有一个开始数据元素有且仅有一个终点数据元素中间所有数据元素有且仅有一个直接前趋和一个直接后继非线性结构：每个数据元素可能有多个直接前趋和多个直接后继2021/8/2214数据的存储结构即数据的物理结构，是数据元素在计算机系统存储器中的存放方式是数据的逻辑结构在存储器里的实现存储

7、器的特点：由地址连续的单元构成2021/8/22150300030103020303030403050306030703080309K1K2K3K4K1K2K3K4逻辑结构物理结构数据的存储结构2021/8/2216数据的存储结构0300030103020303030403050306030703080309K1K2K3K4K5K6K1K2K3K4K5K6逻辑结构物理结构2021/8/2217数据的存储结构思考：为什么数据的逻辑结构与物理结构没有完全统一？存储器的特点：由地址连续的单元构成。－－线性关系单元间的线性关系有

8、时不能直接反映复杂的逻辑关系2021/8/2218建立理解模型——图书馆为后续课程内容的理解，我们先观察一个现实生活中的实例——一个不那么现代的图书馆（书店）。图书馆存放了大量的书，都放在书架上2021/8/2219图书馆为便于在海量的图书中寻找到需要的书籍，图书馆往往提供一种索引卡片来帮助找书。索引卡片上除了记录书