数据结构(严蔚敏)课件第10章

数据结构(严蔚敏)课件第10章

制作人：制作者ppt时间：2024年X月目录第1章数据结构概述第2章线性表第3章栈和队列第4章串第5章树第6章图第7章第10章结语01第1章数据结构概述

数据结构的定义数据结构是指数据元素之间的关系以及对这些关系进行操作的方法的总称。在计算机领域中，数据结构是存储和组织数据的方式，对数据的操作和管理至关重要。

线性结构元素之间有序排列顺序表通过指针相连链表先进后出栈

重要作用之一程序设计0103不同数据结构适用不同场景应用场景02基础依赖之一算法设计现代数据结构二叉树哈希表堆图

数据结构的发展历程早期数据结构数组链表栈队列总结数据结构是计算机科学的重要基础，通过合理的数据结构设计可以提高程序的效率和可维护性。深入理解不同数据结构的特点和应用场景有助于提升算法设计和程序开发的能力。02第2章线性表

线性表的概念线性表是具有相同数据元素的一个有限序列，它包含了数据元素之间的前后关系。线性表可以通过顺序存储结构或链式存储结构来表示和实现，以支持插入、删除和查找等基本操作。

线性表的表示和实现将数据元素存储在一块连续的存储空间中顺序存储结构通过指针将数据元素存储在不同的存储空间中，通过指针连接起来链式存储结构

线性表的基本操作在指定位置插入一个新元素插入操作删除指定位置的元素删除操作根据给定条件查找元素查找操作

线性表在实际应用中有着广泛的应用场景广泛应用0103基于线性表实现，遵循先进先出的原则队列02基于线性表实现，遵循先进后出的原则栈总结第二章介绍了线性表的概念、表示和实现，基本操作以及应用。线性表作为数据结构中的重要概念，为我们理解和应用其他数据结构打下了基础。深入学习线性表的相关知识，对于理解数据结构和算法有着重要作用。03第三章栈和队列

栈的定义只能在一端操作栈是一种特殊的线性表栈的特点是后进先出

利用栈存储运算符和操作数进行表达式计算表达式求值0103

02通过栈来判断括号是否匹配括号匹配队列的特点是先进先出队列数据结构FIFO(FirstInFirstOut)

队列的定义队列也是一种特殊的线性表只能在两端操作队列的应用队列在计算机科学中有许多重要应用，例如进程调度和缓冲区管理。进程调度中，队列被用来存储待执行的进程，根据调度算法选择下一个执行的进程。缓冲区管理中，队列用来存储数据，保证数据的有序传输和处理。

04第4章串

串的定义串是由零个或多个字符组成的有限序列，串中字符的个数称为串的长度。在计算机领域，串经常用来表示文本信息或数据序列。

串的存储结构将串中的字符顺序存放在计算机内存中串的顺序存储结构使用链表的方式存储串中的字符串的链式存储结构

串的替换操作替换串中指定的字符或子串

串的操作串的模式匹配利用算法在串中查找指定模式的子串通过串操作实现文本中的查找和替换功能文本编辑器中的查找和替换功能0103

02在数据传输过程中，串常用于处理数据格式和传输信息数据传输中的数据格式处理总结串作为一种重要的数据结构，在计算机科学领域有着广泛的应用。掌握串的存储结构和操作方法，能够更高效地处理文本信息和数据序列，提高程序的性能和可扩展性。05第五章树

树的概念树是一种非线性结构，由若干个节点组成。树中有且仅有一个根节点，每个节点最多有一个父节点。树是一种重要的数据结构，具有层级关系，常用于描述具有层次关系的实体。树的表示方法每个节点记录其父节点的信息双亲表示法每个节点记录其孩子节点的信息孩子表示法每个节点记录其第一个孩子节点和兄弟节点的信息孩子兄弟表示法

树的遍历树的遍历是一种重要的操作，可以按照特定顺序访问树中的节点。常见的树的遍历方式包括前序遍历、中序遍历和后序遍历，它们分别指定了节点的访问顺序。

树的应用树结构可以用于表示文件系统的存储关系，方便文件的组织和管理文件系统的存储树结构可用于描述网络的层级结构，便于管理和维护网络设备之间的关系网络结构的描述

孩子表示法每个节点记录其孩子节点的信息查找子节点方便，但查找父节点不方便孩子兄弟表示法每个节点记录其第一个孩子节点和兄弟节点的信息查找子节点和兄弟节点都方便，但需要额外空间遍历方法前序遍历：先访问根节点，然后递归访问左子树和右子树中序遍历：先递归访问左子树，然后访问根节点，最后访问右子树后序遍历：先递归访问左子树和右子树，最后访问根节点树的特点对比双亲表示法每个节点记录其父节点的信息查找父节点方便，但查找子节点不方便访问根节点->前序遍历左子树->前序遍历右子树前序遍历0103后序遍历左子树->后序遍历右子树->访问根节点后序遍历02中序遍历左子树->访问根节点->中序遍历右子树中序遍历总结树是一种重要的数据结构，应用广泛。掌握树的概念、表示方法、遍历方式和应用场景，对于理解和设计复杂系统具有重要意义。06第6章图

图的定义图是一种复杂的非线性结构，由节点和边组成。图中的节点可以通过边相互连接，形成各种关系网络。图在计算机领域中有着广泛的应用，能够描述实际问题中的各种关联关系。

图的表示方法将图的节点和边用矩阵来表示邻接矩阵表示法以节点数组和边链表的方式来表示图的结构邻接表表示法

图的遍历以深度优先的策略遍历图的所有节点深度优先搜索以广度优先的策略遍历图的所有节点广度优先搜索

利用图的路径规划算法实现GPS导航地图导航系统0103

02利用图的结构分析社交网络中的关系社交网络分析总结图是一种重要的数据结构，可以用于描述和解决各种实际问题。掌握图的基本概念和表示方法对于计算机科学领域至关重要，深度优先搜索和广度优先搜索是常用的图遍历算法，能够帮助我们有效地处理图数据。图的应用领域广泛，包括地图导航系统、社交网络分析等，为现代社会的信息处理提供了重要支持。07第10章结语

数据结构课程总结在数据结构课件的第10章中，我们学习了许多关于数据结构的重要知识。数据结构是计算机科学的基础，选择合适的数据结构可以提高算法的效率。希望通过本章的学习，能让大家对数据结构有更深入的了解。

总结数据结构的重要性不可忽视，它是计算机科学的核心内容之一。数据结构是计算机科学的重要基础选择合适的数据结构可以提高算法的执行效率，提升程序性能。提高算法效率