数据结构严蔚敏课件第章绪论new

数据结构2数据结构课程的地位——针对非数值计算的程序设计问题，研究计算机的操作对象以及它们之间的关系和操作。——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。关系对象关系操作数学软件硬件对象关系操作Data_Structure=（D,R）3内容安排(50+30)章内容学时章内容学时1绪论27图62线性表88动态存储管理略3栈和队列49查找44串410内部排序85数组和广义表411外部排序略6树和二叉树1012文件略上机地点：逸夫楼五楼专业机房4第1章绪论第2章线性表第3章栈和队列

第4章串第5章数组和广义表第6章树和二叉树

第7章图第9章查找第10章排序目录5第1章绪论讨论5个问题：1.1什么是数据结构1.2学习数据结构的意义1.3数据结构涵盖的主要内容1.4什么是抽象数据类型1.5算法效率的度量61.1什么是数据结构计算机处理问题分几个步骤从具体问题中抽象出数学模型；设计算法；写出程序并测试完成得到最终解。7数据结构讨论的范畴NiklausWirth：

Algorithm

+DataStructures=Programs程序设计:算法:数据结构:为计算机处理问题编制一组指令集

处理问题的策略问题的数学模型1.1什么是数据结构8非数值计算的程序设计问题例1:求一组整数中的最大值例3：人机对弈例2：学生的数据库管理9例1:求一组(n个)整数中的最大值

137932502026非数值计算的程序设计问题10例2：学生的数据库管理11例1、例2——线性结构例3：人机对弈

例3：人机对弈

例3：人机对弈

例3：人机对弈____树型结构16综上堤所述困：描述狂这类畏非数途值计垄算问念题通延常用产表、棍树、是图等拳结构龄。17简单谈地说：数据亦结构坐是一献门研督究非麦数值芳计算形问题狼中计秆算机络的操陈作对介象以狱及它宏们之少间的久关系傲和操莲作等状的学蜜科。181.撇1什么瞧是数叫据结凤构是相互闹之间局存在氏一种草或多佣种特宏定关系的数据村元素的集毙合，掠表示午为：（数值忽或非隐数值）Da允ta缎_S岔tr注uc奖tu招re枕=（D,牺R）——是指据同一求数据宏元素差类型黎中各逝元素惯之间杰存在农的关解系。元素梦有限繁集关系拼有限黄集例1部门喝的上类级领弟导下暗级的纵数据涌结构a领导b狼,增a领导cb领导d脏,帮b领导eabcde其数赵据结牵构可课描述份为T啄=摆(D勺,阶R盛)D是数征据元俊素的执集合D=细{a秒,b偷,c前,d幼,e沈}R是D上的折关系暖的集狐合R=碍{订P嗓}菜P取={偶<a铺,b勾>,压<a岩,c池>,卵<b瓦,d惯>,惨<b餐,e闹>}解例2一小红组有a,疾b,义c三个挑学生奇，一眼个导情师A和一俱个辅占导员B，此址小组俊的数数据结走构如两图：T代=的(D仪,沙R怠)D=傲{A滑,B腐,a饲,b诵,c盯}R是D上的迁关系避的集穿合R=活{巩P1黑,P孝2代}解abcABP1眼=施{<歇A,隶a>抄,告<A紧,b诞>,叔<替A,故c>根}P2包=花{<串B,度a>店,龙<B酷,b禽>,骆<俯B,出c>信}21数据(d狼at堤a)——所有诸能被泪计算蝇机识捷别、贴存储竟和处辈理的惨符号庭的集辛合（包括惯数字格、字撤符、敞声音然、图券像等韵信息）。数据场元素(d年at裕a踪蝶el萝em蜂en寸t)——是数论据的基本单位洋，具渴有完裳整确绘定的蛮实际庭意义(又称酒元素隶、结岂点，稳顶点回、记右录等）。数据哄项(D构at并a皇it沸em滥)——构成起数据皱元素圆的项汽目。典是具退有独信立含眠义的最小标识抖单位液（又称常字段壶、域坝、属方性贤等）。三者伟之间抬的关宿系：数据>数据孔元素>数据衔项例：班级扶通讯箩录>个人蔽记录>姓名判、年绞龄……数据夸、数甩据元祥素和昨数据冻项术语捏简介涨：221.忠2学习衣数据塑结构略的意目义计算甚机内午的数济值运陪算依倍靠方扁程式宣，而非数域值运勇算（如劈燕表、木树、藏图等煎）则牲要依裤靠数桨据结炊构。数据执结构脸是一封门学抬科，券针对非数皮值计注算的程月序设催计问很题，笛研究筑计算于机的操作喇对象以及蔬它们晚之间警的关系急和操语作等等鸦。程序筹设计膨＝好屯算法替＋好训结构同样砖的数健据对珍象，嫂用不巾同的限数据谊结构咬来表拐示，宇运算李效率稳可能含有明膛显的嫂差异京。Fi养bo锅na筑cc故i数列——无数迷组ma银in驾(){l塞on辜g正f1订,f五2;in企t例i;f1御=f减2=挠1;fo扁r(绪i=渣1;鱼i<凯=2捉0;简i+景+){p末ri菠nt利f(托“%美12饺ld损%1景2l跟d”未,f陈1,胶f2烂);f1遣=f狸1+桑f2帅;f省2=图f2挪+f刻1;}}23Fi茅bo听na事cc度i数列——有数利组ma倡in闷(){i企nt拦i样;lo候ng录f辉[2壮0]贩={低1,绝1}剥;fo垮r(泊i=灯2;逗i<款40油;i途++咸){f数[i飞]=宴f[症i-绢2]跟+f吸[i虑-1革];pr蜻in脏tf板("%1著2l致d",f杠[i亚])争;}}24251.婆3数据痰结构饲涵盖交的内忘容26集合逢结构盗：仅同陡属一谋个集月合线性护结构:一对蚀一（1:筐1)树怠结睛构:一对慢多（1:挨n)图间结扶构:多对柱多(m疲:n定)非线线性线栋性逻辑墓结构名可细勤分为4类：答：违指数岭据元捷素之村间的敞逻辑旬关系许。即基从逻蔬辑关职系上涛描述怕数据忧，它与数舱据的鸣存储产无关，是独立男于计财算机的。解释1：照什么损叫数努据的筹逻辑束结构瓶？27（1）S=鱼(D协,辩R)D={a,体b航,队c,攀d药,挨e,婆f}R=影{(a,曾e)丝式,巡寿(b肆,c杜),顾(水c,爷a)么,帆(e揭,f悄),闸(在f,支d)}解：上述锡表达肃式可李用图活形表湾示为禾：b话c工a产e峰f即d此结猛构为线性的。例：用图差形表苍示下坐列数幸据结味构，凡并指联出它傲们是龙属于全线性祸结构跃还是犯非线刷性结惨构。28d1d5d2d4d3该结摆构是非击线性的。解：上述点表达欠式可袄用图遇形表诉示为凭：（2）S=盗(D逃,佳R撕)绿D趴={罢di|远1≤隐i≤劝5}悉R=纵{(怖di,柱dj),i<届j}29答：煌物理猛结构旗亦称存储男结构，是泰数据祖的逻铁辑结慌构在程计算珍机存筋储器狼内的常表示尺（或吗映像缝）。肯它依赖若于计量算机。存储姥结构好可分杠为4大类堡：例：复数3.桥0－2.析3i的两晋种存疗储方唇式：顺序更、链怎式、爸索引已、散勿列－2.303023.00300041503023.003000415－2.3法1：地址桶内容法2：地址燥内容2字节解释2：什扔么叫伯数据库的物色理结幼构？30答：河在数遗据的抵逻辑扛结构际上定弟义的袖操作昼算法脑。它在数扣据的齐存储凶结构疲上实鼠现。最常职用的偏数据衰运算滥有5种：插入祝、删木除、细修改稼、查型找、早排序解释3：什界么是退数据车的运赔算？311.末4什么百是抽峡象数钓据类袜型1.巴4.季1数据窑类型们与抽渡象数驼据类场型的士区别激？1.酿4.乒2抽象遭数据托类型牵如何赵定义嗽？1.铁4.则3抽象药数据素类型煌如何推表示雅和实握现？讨论雾：抽象农数据尼类型和伪码是学已习数技据结出构的善工具321.城4.怠1数据会类型叮与抽序象数脏据类紧型的剃区别数据猪类型彼：是一贵个值的蜡集合和定洒义在哪该值吨上的一组型操作的总胁称。抽象争数据岭类型(A摧DT内)：由用户子定义，用耳以表迹示应梳用问滴题的帆数据械模型爬。它季由基司本的尚数据扁类型探构成歉，并踪蝶包括斧一组爹相关友的服务（或左称操宋作）它与捆数据传类型虑实质哨上是障一个宾概念跳，但盐其特播征是使用与实现急分离，实基行封装和信息塘隐蔽（独喜立于丝式计算楼机）331.缎4.拳2抽象丛数据军类型竭如何倒定义抽象储数据延类型可以业用以丝式下的得三元亭组来京表示君：AD篇T薯=（D，R，P）AD狭T抽象叔数据均类型尝名{数据对象：<数据冈对象方的定盐义>数据关系：<数据胃关系贷的定哪义>基本操作：<基本材操作纵的定流义>}俭AD阿T抽象址数据指类型名AD豪T常用层定义僚格式数据太对象D上的吓关系紧集D上的张操作回集例：给出槽自然孟数(Na贵tu体ra偶l魔Nu达mb玩er)的抽探象数宋据类束型定枪义。AD商TNa杨tu锦ra饿l_嫁Nu猾mb亭erisob研je英ct钓s:一个赤整数磨的有也序子何集合声，它迈开始妨于0困，结语束于植机器巨能表崭示的深最大经整数握(MA右X昂IN馆T)fu咸nc未ti忠on蜜s:对于移所有尸的x,则y术Na景tu川ra魔l_确Nu另mb殖er宋；松TR威UE稻,仇FA台LS污E询酒Bo杀ol闸ea动n；+,咱-馅,驼<,舍=骂=顷,=等都糖是可赛用的晒服务捷。Ze俯ro怨(斩)：Na司tu种ra栽l虹Nu它mb就er返回顺0Is绢Ze虎ro愿(x寒)：勇B保oo毕le绕an弯i据f吸(x悲==禽0)返回TR岛UEel快se返回FA截LS泼EAd能d(妻x,挡y志)：Na巷tu虏ra击l菜Nu世mb麻erif坝(拆x+益y宽<=桌M遗AX舱I湿NT桌)返回x+特yel眉se返回MA远X锣IN杰TSu区bt讽ra宰ct淡(x伏,y类):Na秋tu祝ra侨l句Nu叔mb搞erif雾(少x<颈y)返回0灵e穿ls恋e返回x-秋yEq男ua轿l(棉x,讲y)考:烛Bo赛ol展ea仇n党i郑f蛋(x讽==救y死)返回TR桐UE激el代se返回FA沟LS展ESu礼cc猛es携so给r(正x)培:Na景tu疼ra耍l顶Nu兽mb煎erif后(馆x石==MA织X体IN殖T)返回x疫el寨se返回x+订1en猛dNa弓tu悉ra昂l_户Nu漂mb伟er351.氏4.订3抽象纷数据雪类型滑如何资表示清和实牌现抽象售数据底类型边可以辨通过固有升的数据教类型千（如揭整型革、实滤型、种字符吵型等本）来菠表示淘和实勒现。注1：它受有些房诚类似C语言赴中的结构内（st殖ru框ct尺)类型，但铲增加经了相亿关的服务。注2：教航材中烂用类C语言悉（介呈于伪玩码和C语言尾之间难）作六为描吵述工很具。坊其描缠述语萝法汇澡总在欢教材P1记0-臣11上。但上并机时唉要用拣具体唯语言饭实现山，如C或C+案+等36提示棉：教材训中例1-梢6和例1-袄7分别童给出初了抽斜象数蒙据类仁型“三元美组”的定厌义、怎表示呼和实体现，薯请自坝己先财试读搂一遍碑。当课影程内谢容学吃习到50铅%以后姥，你铺再回柔头看投这个拿例子恨，会获发现虎自己清已能拉完全究看懂含了！371.凶5算法希效率纵的度植量1.堵5.乘1什么皮是算篇法？巧如何茅评判佩算法稍的好婶坏？1.岩5.塞2时间惕复杂厉度和招空间摔复杂愉度如富何表粒示？1.参5.物3计算犹举例讨论攀：381.小5.孙1什么洪是算筝法？才如何织评判挤一个两算法雪的好者坏？常用时间悼复杂棋度来衡钱量算法惯的基流本特叫性：算法吐评价钟指标州：有穷课性、脏确定逗性、刊可行巷性、必有输出正确会性、陆可读绢性、却健壮红性、效率与低存栗储量需求常用空间透复杂奖度来衡石量程序秋设计角的实正质：吓好算粮法＋魂好结赏构算法是对绒特定习问题翼求解厕步骤草的一宰种描栏述，毫它是蔑指令躲的有提限序厕列，后是一拉系列拆输入碑转换唐为输容出的半计算遮步骤倚。4个层此次(p何14摔)39注：1）O（）眠为渐屿近符例号。2）空间绢复杂帐度S(燥n)按数殊量级分递增幸顺序屈也与橡上表提类似演。复杂雹度高复杂狼度低时间漠复杂巾度T(歼n)按数邻量级秃递增剪顺序扁为：1.崭5.政2时间永复杂较度和共空间抚复杂介度如砖何表哑示？多项扰式阶403n己+2吨=O(n摘)因为3n+垂24望nfo芬r镜n衡26*吉2n+n2=O(2n)因为6*差2n+n27液*2nfo鸭r受n锈4例：渐进灵符号（O）的府定义惧：当且些仅当强存在蓬一个仇正的烫常数C，使仁得对振所有献的n似客n0，有f(衔n)么