数据结构(Java)-第1章
数据结构各章概要
数据结构各章概要数据结构是计算机科学中非常重要的一个学科，其主要研究各种数据的组织方式和操作方法。
善于运用合适的数据结构可以提高算法的效率，并优化程序的性能。
本文将对数据结构的各个章节进行概要介绍，帮助读者了解不同章节的主要内容和应用。
第一章：引论在引论章节，我们将引入数据结构的基本概念和术语，例如什么是数据、数据项、数据对象等等。
同时，还将介绍数据结构的分类和基本操作，如搜索、遍历、插入、删除和排序。
这些基础知识是后续章节的基础。
第二章：线性表线性表是数据结构中最简单、最基本的一种结构。
其特点是数据元素之间的前驱和后继关系非常明确。
线性表可以用数组和链表两种方式实现。
在本章节中，我们将分别介绍顺序表和链表的实现原理、插入、删除、合并以及应用场景。
第三章：栈和队列栈和队列是两种特殊的线性表结构，它们对数据的访问具有限制性。
栈具有“先进后出”的特点，而队列则具有“先进先出”的特点。
在本章节中，我们将介绍栈和队列的实现方式以及常见的应用场景，如递归、表达式求值、广度优先搜索等。
第四章：串串是由零个或多个字符组成的有限序列，其长度可以为零。
在本章节中，我们将介绍串的定义和操作，包括字符串的模式匹配、模式识别和编辑操作。
串的相关算法在文本处理、计算机网络等领域具有广泛的应用。
第五章：数组和广义表数组是一种在内存中以连续方式存储的数据结构，它具有高效的随机访问特性。
广义表是线性表的一种扩展，可以包含表结构、原子结构以及其他广义表。
本章节将介绍数组和广义表的定义、操作和应用。
第六章：树树是一种非线性的数据结构，具有分层次、递归和层次遍历等特点。
在本章节中，我们将介绍树的基本概念、二叉树、树的遍历算法、平衡树以及树的应用，如编译器中的语法树、文件系统的目录结构等。
第七章：图图是一种复杂的非线性数据结构，由顶点集合和边集合组成。
在本章节中，我们将介绍图的各种表示方式，图的遍历算法、最短路径算法以及常用的图算法，如最小生成树算法和拓扑排序。
精品课件-数据结构教程(胡元义)-第1章
第1章 绪论
顺序存储结构的主要优点是节省存储空间，即分配给数据 的存储单元全部用于存放数据元素的数据信息，数据元素之间 的逻辑关系没有占用额外的存储空间。采用这种存储结构可以 实现对数据元素的随机存取，即每个数据元素对应有一个序号， 并由该序号可以直接计算出数据元素的存储地址(例如对于数 组A其序号为数组元素的下标，数组元素A[i]可以通过*(A+i) 进行存取)。但顺序存储结构的主要缺点是不便于修改，对数 据元素进行插入、删除运算时，可能要移动一系列的数据元素。
第1章 绪论
(1) 分析阶段：分析实际问题，从中抽象出一个数学模 型。
(2) 设计阶段：设计出解决数学模型的算法。 (3) 编程阶段：用适当的编程语言编写出可执行的程序。 (4) 测试阶段：测试、修改直到得到问题的解答。 数据结构课程集中讨论软件开发过程中的设计阶段，同时 涉及分析阶段和编程阶段的若干基本问题。此外，为了构造出 好的数据结构及其实现，还需考虑数据结构及其实现的评价与 选择。因此，数据结构课程的内容包括了如表1.1所示的数据 表示和数据处理方面所对应的3个层次。
第1章 绪论
1.2.2 存储结构 数据的存储结构是数据结构在计算机中的表示方法，也即
数据的逻辑结构到计算机存储器的映像，包括数据结构中数据 元素的表示以及数据元素之间关系的表示。数据元素及数据元 素之间的关系在计算机中可以有以下四种基本存储结构：
(1) 顺序存储结构：借助于数据元素在存储器中的相对 位置来表示数据元素之间的逻辑关系。通常顺序存储结构是利 用程序语言中的数组来描述的。
第1章 绪论
数据结构第01章概论.ppt
（第2版）
李云清 杨庆红 揭安全
人民邮电出版社
1
第一章 概述
什么是数据结构 数据类型和抽象数据类型
算法和算法分析
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第一章 概述
瑞士著名的计算机科学家Nicklaus Wirth在1976 年出版了一本书，书名为《算法+数据结构 = 程序设 计》，它正说明了数据结构在程序设计中的作用。程序 设计的实质即为计算机处理问题编制一组"指令"，首先 需要解决两个问题：即算法和数据结构。算法即处理问 题的策略，而数据结构即为问题的数学模型。
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1.1.4数据的运算集合
对于一批数据，数据的运算是定义在数据的逻 辑结构之上的，而运算的具体实现就依赖于数据的 存储结构。
数据的运算集合要视情况而定，一般而言，数据的 运算包括插入、删除、检索、输出、排序等。
插入：在一个结构中增加一个新的结点。
删除：在一个结构删除一个结点。
检索：在一个结构中查找满足条件的结点。
98
I 79
F
（a）城市距离图
A
34
12
B
H9
8
C
G
31
21
E 10
D
I 79
F
（b）联通各城市最小生成树
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以上所举例子中的数学模型正是数据结构要讨论 的问题。因此，简单地说，数据结构是一门讨论"描述 现实世界实体的数学模型(非数值计算)及其上的操作 在计算机中如何表示和实现"的学科。
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综上所述
对于一个数据结构B=（K，R），必须建立从结点 集合到计算机某个存储区域M的一个映象，这个映象 要直接或间接地表达结点之间的关系R。数据在计算 机中的存储方式称为数据的存储结构。
数据结构 第一章概论
注意：常用DataType表示抽象元素类型。
H
13
1.3 算法和算法分析
数据的运算是通过算法描述的。
1.算法----求解一个特定任务的指令的有限序列。
例.求a[0..n-1]中n个数的平均值(假定n>0)。
float average(float a[ ],int n)
{ int i；float s=0.0； //累加器赋初值
8. }
其中:f(m,n)=1+m+2*m*n+m=2mn+2m+1
当m=n时,f(n)=2n2+2n+1
T(n)=O(f(n))=O(2n2+2n+1)=O(n2) 平方阶。
对嵌套层次的循环结构，时间的复杂度T(n)由最内 层循环体语句的频度f(n)决定。
H
22
例4 分析下面的算法
1. void sum(int n)
其中：D1，D3是有穷集，D2是无穷集。
5.抽象数据对象
ElemSet={某种同类型的数据元素}
H
8
6.数据结构(data structure)----
数据之间的相互关系，即数据的组织形式。 内容包括：数据逻辑结构、数据存储结构和数据运算。
数据逻辑结构：数据元素之间的逻辑关系。 数据存储结构：数据元素及其关系在存储器中的存储表示。 数据运算：定义在数据逻辑结构上的操作。如：查询，插入，
(4)
for (k=0；k<n；k++)
n2(n+1)
(5)
c[i][j]=c[i][j]+a[i][k]*b[k][j]； n3
}
}
算法所消耗的时间就是所有语句频度之和T(n):
第一章-Java基础笔记
第⼀章-Java基础笔记Java语⾔的概述Java是⼀门⾯向对象的语⾔,Java相对于C语⾔来说学习相对简单,它主要的三⼤特点就是:封装、继承、多态,并且只需要进⾏⼀次源码编译,在任何装有对应版本的JVM 虚拟机环境的计算机下运⾏;Java的三个版本JavaSE主要⽤于桌⾯应⽤的开发JavaME主要⽤于嵌⼊式系统的开发JavaEE主要⽤于企业级的WEB端开发和服务器开发Java环境介绍JDK - 提供了开发者的⼀些⼯具包,并包含了[JRE和JVM]JRE - Java的运⾏环境,提供了运⾏时需要的类库,并包含了[JVM]JVM - Java的虚拟⼀块内存区域,⽤于执⾏Java的代码Java跨平台交互图Java代码的运⾏机制后缀点java的⽂件会通过 javac命令进⾏⽂件的编译成⼀个能够被JVM读懂的字节码⽂件,通过加载、校验、初始化的过程都内存中，通过JVM寄存器读取⽂件中的⾏号，进⾏执⾏相关代码；注释注释是为了在编写程序时对某个类、⽅法或是⼀段代码进⾏功能作⽤的说明，它不会被编译成代码执⾏，只是起到⼀个描述作⽤，便于对代码的理解；Java中的注释分为3种：单⾏注释：//多⾏注释：/* */⽂档注释：/** */对注解的内容⽣成JavaDoc⽂档DOS命令进⼊到要⽣成Doc⽂档的层级⽬录,执⾏:javadoc -encoding UTF-8 -charset UTF-8 ⽂件名称/*** @Author JavaCat7* @Description 这是⼀个⽂档注释*/public class Demo{/*** @Parameter args 对参数的描述* @Description 这是⼀个⽂档注释*/public static void main(String[] args){//这是⼀个单⾏注释System.out.println("Hello Java");/*这是多⾏注释这是多⾏注释*/}}标识符每个⼈都有名字,⽽标识符是为了给代码中的类、接⼝、⽅法、变量取⼀个名字，但它们的明⽩是有着严格规范的；规范：每个⼈都有名字,⽽标识符是为了给代码中的类、接⼝、⽅法、变量取⼀个名字，但它们的明⽩是有着严格规范的；**规范：**1.严格区分⼤⼩写；2.开头可以是$ 或 _ 或 A-Z a-z的字母组成,也可以汉字(不会这么⼲);3.可以由数字、字母或者是 $ 或 _ 组成，但数字不能⽤于开始；4.不可以包含特殊字符；5.不能以Java语⾔中的保留字作为命名；6.类名采取⼤驼峰命名法;7.⽅法和变量采取⼩驼峰命名法;8.常量采取⼤学加_进⾏命名;基本数据类型Java是强类型计算机语⾔,所有的变量必须先定义才能使⽤,对于强类型⽽⾔主要就是指的数据安全,强类型的语⾔有很多,⽐如C、C++、python...计算机存储单位换算bit(位) - 是计算内部数据存储的最⼩单元,通过8个⼆进制位进⾏表⽰;byte(字节) - 是计算机中数据处理的基本单位,通常使⽤B来表⽰;8个bit(位) = 1B(字节)1024个B(字节) = 1KB1024个KB = 1MB1024个MB = 1GB....//整数类型byte a = 1;short b = 2;int c = 3;long d = 4L;//⼩数类型float e = 5.0f;duble f = 6.0d;//字符类型char g = 'a';//布尔类型boolean h = true;boolean i = false;数据类型的转换各数值相关数据类型⽀持类型上的转换,既可以把排序级别较低的类型转换成排序级别较⼤的类型,也可以把排序级别较⾼的类型转换成级别较低的类型(但会造成数据的丢失);数据的转换强制类型转换 - 在要转换的变量前使⽤:要转换的对应数据类型如- (int)⾃动类型转换 - 在不同的数值数据类型运算中,它会以排序级别较⾼的数据类型作为基础⾃动转换int number1 = 128;//正常byte的值是 -128 - 127,强制把int类型转换成byte会造成数据的不精确byte number2 = (byte)number1;int number3 = 519;float number4 = 1.0f;//在运算过程中因为float的排序级别⽐int⾼,那么它会⾃动转换成float类型在完成运算float number5 = number3 + number4;变量,静态变量,常量及作⽤域变量是指可以变化的值,通过数据类型和变量名可以在内存中申请⼀块存储的空间,通过内存的引⽤地址可以设置改变内存中存储的值或者修改值,所有的变量必须先赋值才可以使⽤;成员变量成员变量是指在类中与⽅法同级的位置中定义的成员变量,在该位置定义的变量可以不⽤设置值就可以使⽤,因为它会对类进⾏初始化,并完成初始化赋值,就算不给他们赋值也会有默认的初始值,他们的默认初始值都是最⼩的单元;作⽤域成员位置的变量,可以在⾮静态⽅法的所有位置使⽤,如果要在静态⽅法中使⽤,需要先创建对象;public class Variable{int a; //默认为:0float b; //默认为:0.0char c; //默认为:''boolean d; //默认为:false}局部变量局部变量是指在⽅法内部定义的变量,必须要先完成初始化后,才可以被使⽤;作⽤域局部位置的变量,外部⽆法使⽤,只能在⽅法内部使⽤,可以和外部的变量名称相同;public class Variable{int number;public void method(){int number = 3;//可以和成员位置的变量名称相同}}静态变量静态变量是指被static关键字修饰的变量,被修饰的变量⼜称为类变量;作⽤域静态变量可以作⽤域与所有⽅法中,静态变量只能定义在类的成员位置;public class Variable{static int number ;public static void main(String[] arags){System.out.println(number);}public void method(){System.out.println(numbe);}}常量常量是指不能被改变的值,它在创建到成员位置必须要先完成赋值,⼀旦被创建它的值是不允许被更改的;作⽤域它的作⽤域和成员变量相同public class Variable{final int NUMBER = 3.1415926;}静态常量静态常量是指从属于类的常量,在完成初始化以后是不可以被修改的,并且被public所进⾏修饰;作⽤域它的作⽤域和静态变量相同运算符算术运算符int a = 5;int b = 2;int number = a + b; //number = 7;int number = b - a; //number = 3;int number = a * b; //number = 10;int number = a / b; //number = 2,只取整数;double number = a / (double)b; //number = 2.5int number = a % b; //number = 1;⾃增⾃减运算符int a = 1;int b;b = a++; //b = 1; 先把a的值赋值给b,后a进⾏ +1 操作;b = a--; //b = 2; a前⾯进⾏了⾃增那么就是2,先把2赋值给b,然后进⾏ -1 操作;b = ++a; //b = 2; 前⾯a进⾏了⾃减那么就是1,先对a进⾏⾃增加1,然后在赋值给b;b = --a; //b = 1; 前⾯a是2,先对a进⾏⾃减1,在赋值给b;赋值运算符int a = 5;//把 5 赋值给 a;int b = 2;//把 2 赋值给 b;a += b; // a = 7(a+b的结果在赋值给a);a -= b; // a = 3;a *= b; // a = 10;a /= b; // a = 2;a %= b; // a = 1;关系运算符int a = 5;int b = 2;a > b; //truea < b; //falsea >= b; //falsea <= b; //truea == b; //falsea != b; //true逻辑运算符boolean a = true;boolean b = false;a &&b = false;//都true则true,第⼀个条件为false就不会在看第⼆个条件,直接返回falsea ||b = true;//⼀个条件为true则true,第⼀个条件为tre就不看第⼆个条件,直接返回true! a = false;//取反a &b = false;//2个条件都要执⾏a |b = true;三元运算符int a = 5;int b = 5;a ==b ? "等于":"不等于"; //为true返回第⼀个,为false返回第⼆个流程控制语句If语句if语句就是判断条件是否成⽴,成⽴就执⾏if中的代码,不成⽴就不进⼊;boolean flag = true;if(flag){System.out.println("...");}if...else语句if...else语句就是根据判断的条件是否成⽴,成⽴⾛if语句,不成⽴⾛else语句;boolean flag = true;if(flag){System.out.println("成⽴");}else{System.out.println("不成⽴");}if...else if语句if...else if⽀持多条件的判断,只会进⼊⼀个匹配的条件;boolean flag = true;boolean fail = false;if(flag){System.out.println("条件匹配");}else if(fail){System.out.println("条件匹配");}else{System.out.println("条件都不匹配");}switch条件控制语句witch语句从JDK1.7开始可以⽀持匹配:String字符串；注意事项:每个case 后⾯必须跟⼀个数值常量或字符串常量⽤于匹配;匹配的语句后⾯需要加上break关键字,防⽌case穿透;String week = "星期⼀";switch(week){case "星期⼀":System.out.println("今天是星期⼀");break;case "星期⼆":System.out.println("今天是星期⼆");break;case "星期三":System.out.println("今天是星期⼆");break;default:System.out.println("今天星期⼏都不是");}循环控制语句for循环语句for(初始值,条件表达式,更新)for(int i = 1 ; i <= 10 ; i++){System.out.println(i);}增强for循环for(接收类型的变量,表达式)int [] arrays = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};for(int i : arrays){System.out.println(arrays);}while循环语句while(条件表达式)int number = 1;while(number <= 100){System.out.println(number);number ++;}do...while循环语句do{先把语句执⾏⼀遍}while(条件表达式);boolean flag = true;do{System.out.println("先执⾏⼀遍");flag = false;}while(flag);break和continue关键字break关键字结束循环的意思;for(int i = 1; i <= 100; i++){if(i == 10){System.out.println("打印10后结束循环");break;}}continue关键字跳过当前循环,进⼊下⼀次循环;for(int i = 1 ; i <= 10; i ++){if(i % 2 == 1){continue;}System.out.println("打印:"+i);}⽅法概述:⽅法就相当于使⽤多⾏代码进⾏组合去实现的⼀个功能⽚段,对代码进⾏封装利⽤,可实现多次调⽤;⽅法的定义修饰符返回值⽅法名称(形参形参名称){⽅法体}public class Function{public static void main(String[] arags){}public void method1(){}public void method2(String name,int age){}public static void method3(){}public int method03(){int a = 3;return a;}public int method04(int a,int b){if(a == b){System.out.println(a + "和" + b + "相等");return -1;}return a > b ? a : b;}}⽅法的重载⽅法的重载是指⽅法名称相同,传递的参数类型不同,个数不同,顺序不同与返回值⽆关;这样的⽅法被称为⽅法的重载;public class Function{public int max(int a,int b) {return a > b ? a : b;}public double max(double a,double b){return a > b ? a : b;}}形参和实参形参是指在()内部的参数,实参是指被真实传递的参数;public class Function{public static vid main(String[] args){Function function = new Function();function.max(3,5);}public int max(int a,int b) {return a > b ? a : b;}}可变参数在⽅法的()中我们有时候不知道要传递多少参数,那么我们可以传递⼀个数据类型紧跟后⾯加上...来表⽰;但需要注意的是⼀个⽅法中指允许⼀个可变参,如果有其他类型的参数,那么可变参数需要写在最后⾯;可变参数本质上就是⼀个数组;public class Function{public void method(String name,int... numbers){for(int num : numbers){System.out.println(num);}}}递归递归的本质就是⾃⼰调⽤⾃⼰,它可以解决⼀些业务,但效率和开销较⼤,对⼀些⽐较⼩的运算可以使⽤;//递归求3的阶乘public class Founction{public static void main(String[] args){}public int founction(int number){int result = 1;if(number == result){return result;}return number * founction(number - 1);}}数组数组就是⼀组数据的集合,Java中的数组必须存储和数据类型相符合的值,不允许与定义的数据类型不匹配;⼀旦数组被创建出来,它的长度就不允许被改变,数组有下标(索引)的概念,都是从0开始,如果操作的数据超过数组的长度那么就会报出下标索引越界异常[ IndexOutofBoundsException ];数组的定义int[] array = new int[3];int array[] = new int[3];int array[] = {1,2,3};数组的内存模型图数组的遍历⽅式int[] arr = new int[10];//⽅式⼀for (int i = 0; i < arr.length ; i ++) {System.out.println(arr[i]);}//⽅式⼆for (int num : arr) {System.out.println(num);}⼆维数组int[][] arr = new int[3][2];String[][] strArr = {{"hello","hello"},{"hi","hi","hi",{"java","java","java","java"}}Arrays⼯具类Arrays数组的⼯具类,是jdk已经帮我们提供好的⼀套数据⼯具类,⽅便我们对数据相关进⾏⼀些操作;int[] arr = {3,51,1,33,82,22,55,53};Arrays.toString(arr);//把数组变成⼀个字符串Arrays.sort(arr);//对数组内容进⾏升序排列Arrays.fill(arr,0);//把数组的内容全部进⾏替换为0常见算法冒泡排序public static int[] arr = new int[]{5, 2, 7, 4, 6, 9, 8, 13, 19, 11, 17, 15};//冒泡排序算法public static void popArithmetic(int[] arr) {//⽐较的轮数是数组长度-1for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {//每次⽐较⼀轮,需要减少1次⽐较的次数for (int j = 0; j < arr.length - i - 1; j++) {//如果前⾯的数据⽐后⾯⼤,那么就交换位置if (arr[j] > arr[j + 1]) {int temp = arr[j];arr[j] = arr[j + 1];arr[j + 1] = temp;}}}System.out.println("最终结果是:" + Arrays.toString(arr));}选择排序public static int[] arr = new int[]{5, 2, 7, 4, 6, 9, 8, 13, 19, 11, 17, 15};//选择排序public static void selectOrderArithmetic(int[] arr) {//⽐较的轮数是数组长度-1for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {//每⽐较⼀次,需要减少1次⽐较的次数,会把⼩的先往前排for(int j = i+1;j<arr.length;j++){if(arr[i]>arr[j]){int temp = arr[i];arr[i] = arr[j];arr[j] = temp;}}}System.out.println("最终结果是:" + Arrays.toString(arr));}⼆分查找public static int[] arr = new int[]{1, 2, 3 , 4, 6, 7, 8, 13, 19};//2分查找法public static void branchFind(int [] arr,int number){int startNode = 0;int endNode = arr.length-1;int middle = 0;while (startNode <= endNode){//中间的指针由开始节点和结束节点计算得来middle = (startNode+endNode)/2;if(number == arr[middle]){System.out.println("找到了");break;}else if(number < arr[middle]){endNode=middle-1;System.out.println(number+"⼩于中间值,结束节点变更为中间节点-1"); }else if(number > arr[middle]){startNode = middle+1;System.out.println(number+"⼤于中间值,开始节点变更为中间节点+1"); }else{System.out.println("没有找到该元素");break;}}}。
数据结构第一章答案
习题一1.1有下列几种用二元组表示的数据结构，试画出它们分别对应的图形表示（当出现多个关系时，对每个关系画出相应的结构图），并指出它们分别属于何种结构。
1．A=(K,R) 其中K={a1,a2,a3,…,a n}R={}2．B=(K,R)，其中K={a,b,c,d,e,f,g,h}R={<a,b>,<b,c>,<c,d>,<d,e>,<e,f>,<f,g>,<g,h>}3．C=(K,R)，其中K={a,b,c,d,e,f,g,h}R={<d,b>,<d,g>,<b,a>,<b,c>,<g,e>,<g,h>,<e,f>}4．D=(K,R)，其中K={1,2,3,4,5,6}R={(1,2),(2,3),(2,4),(3,4),(3,5),(3,6),(4,5),(4,6)} 5．E=(K,R)，其中K={48,25,64,57,82,36,75,43}R={r1,r2,r3}r1={<48,25>,<25,64>,<64,57>,<57,82>,<82,36>,<36,75>,<75,43>}r2={<48,25>,<48,64>,<64,57>,<64,82>,<25,36>,<82,75>,<36,43>}r3={<25,36>,<36,43>,<43,48>,<48,57>,<57,64>,<64,75>,<75,82>} 解：⑴是集合结构；⑵是线性结构；⑶⑷是树型结构；⑸散列结构1.2用C语言函数编写下列每一个算法，并分别求出它们的时间复杂度。
数据结构习题
第一章知识点：1.基本概念： 数据结构分类、特点等：如线性结构，是数据元素之间存在一种（ 一对一关系）数据元素的概念（数据项）2.时空复杂度1、设有数据结构（D ，R ），其中D={d1,d2,d3,d4,d5,d6},R=r ,r={(d1,d2),(d2,d3),(d3,d4),(d2,d5),(d3,d5)}试按照图论中的画法画出其逻辑结构图。
2、称算法的时间复杂度为O(f(n))，其含义是指算法的执行时间和_【1】_的数量级相同。
3. 计算下面程序段的时间复杂度。
x=0;for(i=1; i<n; i++)for (j=1; j<=n-i; j++)x++;解：因为x++共执行了n-1+n-2+……＋1= n(n-1)/2，所以执行时间为O （n 2）.4. 计算下面程序段的时间复杂度。
x=n;y=0; 解：设@执行了t(n)次，则(t(n)+1)2<=n ，推出t(n)<=n 1/2-1。
所以时间复杂度为O （n 1/2）.5. 分析下面各程序段的时间复杂度 （1） O(n*m) (2) O(log 3n)1）for (i=0; i<n; i++)for (j=0; j<m; j++)A[i][j]=0;2） i=1;while(i<=n) i=i*3;6. 在n 个结点的顺序表中，算法的时间复杂度是O （1）的操作是：A（A ）访问第i 个结点（1≤i ≤n ）和求第i 个结点的直接前驱（2≤i ≤n ） （B ）在第i 个结点后插入一个新结点（1≤i ≤n ） （C ）删除第i 个结点（1≤i ≤n ） （D ） 将n 个结点从小到大排序第二章 线性表知识点：顺序表、单链表、双向链表（插入、查找、删除运算）循环链表(单双向)特点， 考点：基本操作、复杂度、特点、算法应用1.在一个单链表中，若p所指结点是q所指结点的前驱结点，则删除结点q的正确操作是（ B ）A. p->next=qB. p->next=q->nextC. p=q->nextD. p->next=q->next->next2、在一个头指针为head的带头结点单链表中，要向表头插入一个由指针p指向的结点,则应执行【4】p->next=head->next;、【5】head->next=p。
数据结构第一章--绪论(严蔚敏版)
解 T = (D, R ) D={A,B,a,b,c }
R是D上的关系的集合 是 上的关系的集合
A
B
a R={ P1,P2 } P1 ={<A,a>, <A,b>, <A,c>} P2 ={<B,a>, <B,b>, <B,c>}
b
c
写出一个复数的数据结构 例3 写出一个复数的数据结构 Complex= (C , R) 解 一个复数可以表示为 a+bi 一个复数可以表示为 复数 C={a,b}
也可以表示成一个有序对 <a, b>
∴这里存在一种关系 P ={<a,b>} (只有一个有序对 只有一个有序对) 只有一个有序对
而R是C上的关系的集合 R={ P } 是 上的关系的集合
写出一个复数的数据结构 例3 写出一个复数的数据结构 Complex= (C , R) 解 一个复数的数据结构为 Complex= (C , R) 其中， 其中， C={a,b} R={ P } P ={<a,b>}
a b c
解 其数据结构可描述为 d e T = (D, R ) D是数据元素的集合 D={a,b,c,d,e} 是数据元素的集合
R是D上的关系的集合 R={ P } 是 上的关系的集合
P ={<a,b>,<a,c>,<b,d>,<b,e>}
例2
一小组有a,b,c 三个学生，一个导师A 一小组有a,b,c 三个学生，一个导师A 和一个辅导员B 和一个辅导员B，此小组的数据结构如图：
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ADT 抽象数据类型名 { 数据对象： 数据对象：〈数据对象的定义〉 数据关系： 数据关系：〈数据关系的定义〉 基本操作： 基本操作：〈基本操作的定义〉 } ADT 抽象数据类型名 其中基本操作的定义格式为: 基本操作名（参数表） 基本操作名 初始条件：〈初始条件描述〉 初始条件： 操作结果：〈操作结果描述〉 操作结果
《数据结构(Java版)叶核亚(第4版)》样卷及答案
《数据结构（Java版）》课程样卷教材：《数据结构（Java版）（第4版）》叶核亚编著，电子工业出版社，2015年7月出版。
试题范围：第1〜9章，掌握基础原理，熟悉经典算法，问答题形式考核。
编程题重点是：1•单/双链表；2•二叉树/树，递归算法。
这是必须掌握的，即使部分学生掌握不了递归算法，也必须考。
不考内容：6.3线索二叉树求父母、插入、删除算法（没写），7.5.2 Floyd , 8.5.3平衡二叉树，第10章。
可作为课程设计题。
试卷范围和难度不超过样卷。
4-0 模拟样卷填空题（16分=2分X 8题）1. 声明抽象数据类型的目的是2. 以下数据存储结构声明为table Node<T>3. 已知ng.String类声明以下成员方法：public String replaceAII(String pattern, String str)//将所有与pattern匹配的子串替换为str 下列语句的执行结果是 ______________________String target="aababbabac", pattern="ab", str="aba";System.out.println("\""+target+"\".replaceAII(\""+pattern+"\", \""+str+"\")=\""+ target.replaceAII(pattern,str)+"\"");4. A+B*（C-D*（E+F）/G+H）-（I+J）*K ________________________________ 的后缀表达式为。
5. 已知二维数组a[10][8]采用行主序存储，数组首地址是1000,每个元素占用4字节，则数组元素a[4][5] 的存储地址是6. 由n个顶点组成的无向连通图，最多有 _________________________ 条边。
Java数据结构和算法.(第二版)
２－３树 外部存储 小结 问题 实验 编程作业 第１１章 哈希表 哈希化简介 开放地址法 链地址法 哈希函数 哈希化的效率 哈希化和外部存储 小结 问题 实验 编程作业 第１２章 堆 堆的介绍 Ｈｅａｐ专题ａｐｐｌｅｔ 堆的Ｊａｖａ代码 基于树的堆 堆排序 小结 问题 实验 编程作业 第１３章 图 图简介 搜索 最小生成树 有向图的拓扑排序
问题 实验 编程作业 第６章 递归 三角数字 阶乘 变位字 递归的二分查找 汉诺（Ｈａｎｏｉ）塔问题 归并排序 消除递归 一些有趣的递归应用 小结 问题 实验 编程作业 第７章 高级排序 希尔排序 划分 快速排序 基数排序 小结 问题 实验 编程作业 第８章 二叉树 为什么使用二叉树？ 树的术语 一个类比 二叉搜索树如何工作 查找节点 插入一个节点
封面页 书名页 版权页 前言页 目录页 第１章 综述 数据结构和算法能起到什么作用？ 数据结构的概述 算法的概述 一些定义 面向对象编程 软件工程 对于Ｃ＋＋程序员的Ｊａｖａ Ｊａｖａ数据结构的类库 小结 问题 第２章 数组 Ａｒｒａｙ专题Ａｐｐｌｅｔ Ｊａｖａ中数组的基础知识 将程序划分成类 类接口 Ｏｒｄｅｒｅｄ专题ａｐｐｌｅｔ 有序数组的Ｊａｖａ代码 对数 存储对象 大Ｏ表示法 为什么不用数组表示一切？ 小结 问题 实验 编程作业 第３章 简单排序
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T (n) O( f (n))
c f (n) 当且仅当存在正常数c和自然数N，对所有的 n（n N） 满足 0 T (n) 。 它表示随着问题规模n的增大，算法执行时间的增长率和 f (n) 的增长率
相同， T (n) 也被称作算法的渐进时间复杂度，简称时间复杂度。
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（5）输出：一个算法有1个或多个输出。
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2、算法设计的要求
一个设计良好的算法至少应该满足以下目标：
（1）正确性
（2）健壮性 （3）高时间效率
（4）高空间效率
（5）可读性
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3、时间复杂度（Time Complexity）
一般情况下，认为算法中原操作重复执行的次数是问题规模n的某个函 数，算法的时间复杂度:
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2、链式存储结构
链式存储结构采用地址分散的存储单元存储数据元素。也就是说，逻辑上相邻 的数据元素在物理地址上并不一定相邻存放。链式存储结构借助指示元素存储 地址的指针（Pointer）表示数据元素之间的逻辑关系。在链式存储结构中，每 个结点至少由两部分构成：数据域和指针域，分别保存数据元素值和其后继结 点的地址。各结点之间的链接关系体现了数据元素间的逻辑结构。例如，线性 表（A，B，C，D，E）的链式存储。
/* * 求一维数组最大值 */ double maxScore(double [ ]scores){ double max=scores[0]; for(int i=1;i<scores.length;i++) if(max<scores[i]) max=scores[i]; return max; }
//执行n2次
System.out.println(array[i][j]);
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【例1.7】设有如下递归方法fact，分析其时间复杂度。 int fact(int n){ if(n<=1)
return 1;
else
//
O (1)
return(n*fact(n-1)); // T(n-1)+O(1)
部门
嵌入式 数字医疗 数字医疗 数字医疗 嵌入式 嵌入式 嵌入式 数字医疗 嵌入式 嵌入式
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9 10
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• 【例1.2】学生会的组织结构
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• 【例1.3】快递公司取送快件
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二、基本术语
1.数据（Data）
数据是信息的载体，是客观事物的符号表示，在计算机科学中数据是指 所有能输入到计算机中并被计算机程序处理的符号的总称。
//执行1次 //执行3（n-1）次 //执行n-1次 //最多执行n-1次 //执行1次
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【例1.6】设有一个n阶方阵存储在二维数组array中，要求 显示该方阵的所有元素。
/* * 显示n阶方阵 */ for(int i=0;i<n;i++) for(int j=0;j<n;j++)
数据的逻辑结构指的是数据元素之间的逻辑关系。根据不同逻辑关 系的数学特性，存在四类基本的逻辑结构：集合、线性结构、树形结构 和图状结构（也称为网状结构）。
1.集合
集合结构中的数据元素之间除了有“同属于一个集合”的关系外，没有 其他关系。
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2.线性结构
线性结构中的数据元素之间具有一对一的线性关系。具体来说，除第一 个元素和最后一个元素外，其余每个数据元素有且仅有一个直接前驱元 素和一个直接后继元素。
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五、算法及算法分析
1、算法的特性
（1）有穷性：一个算法必须在执行有限步骤之后结束，并且每一步骤 都可在有限时间之内完成。 （2）确定性：算法中的每一条指令必须含义明确，无二义性。
（3）可行性：算法中描述的操作都可以通过已经实现的基本运算执行 有限次来实现。
（4）输入：一个算法有0个或多个输入。
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/* * 反转数组，解法1 */ void reverse(double []scores){ int len=scores.length; double[] tmp=new double[len]; int i; for(i=0;i<len;i++) tmp[len-1-i]=scores[i]; for(i=0;i<len;i++) scores[i]=tmp[i]; }
2.数据元素（Data Element）
数据元素是数据的基本单位，是对现实世界中某个独立个体的数据描述。
3.数据项（Data Item）
一个数据元素可以由若干个数据项构成。数据项是数据元素中具有独立 含义的、不可分割的最小标识单位。
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4.数据对象（Data Object）
数据对象是数据的一个子集，是性质相同的数据元素的集合。
【例1.1】 表1.1东软集团新员工入职情况登记表
序号
1 2 3 4 5 6 7 8
姓名
孙晓英 王刚 李明 张雷 郭晓霞 董一 赵军 彭宇 梁红 赵启
性别
女 男 男 男 女 男 男 女 女 男
学历
本科 硕士 硕士 本科 硕士 本科 本科 本科 本科 本科
专业
计算机科学与技术 软件工程 软件工程 计算机科学与技术 自动化 软件工程 软件工程 英语 计算机科学与技术 计算机科学与技术
}
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4、空间复杂度（Space Complexity）
空间复杂度是算法所对应的程序上机执行时，程序运行从开始到结束所 需要存储空间的量度，记作：
S (n) O( f (n))
其中，n为问题的规模。
【例1.8】设有一维数组scores保存了一个班级所有学生的分数，按 scores[0]、scores[1]、scores[2]、……、scores[n]的顺序从低到高 存放，现要求调整成绩的排列顺序，按从高结构
图状结构也是非线性结构，图状结构中的数据元素之间具有多对多关系。 数据元素可以有多个直接前驱元素和多个直接后继元素。
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四、数据的存储结构
1、顺序存储结构
在顺序存储结构中，所有数据元素占据存储器中一段连续的存储单元， 并且数据元素的物理存储顺序与它们之间的逻辑次序完全一致。换句话 说，顺序存储结构的特点是借助元素在存储器中的相对位置来表示数据 元素之间的逻辑关系。在Java语言中，顺序存储结构通常采用数组来实 现。例如，线性表（A，B，C，D，E）的顺序存储。
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/* * 反转数组，解法2 */ void reverse2(double []scores){ int len=scores.length; double tmp; for(int i=0;i<len/2;i++){ tmp=scores[i]; scores[i]=scores[len-1-i]; scores[len-1-i]=tmp; } }
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【例1.4】交换2个变量的值。
/* * 交换2个变量x，y的值 */
void fun(int x,int y){
int tmp; tmp=x; //执行1次
x=y;
y=tmp; }
//执行1次
//执行1次
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【例1.5】设数组scores保存了一个班级所有同学的分数， 求该班的最高分。
5.数据结构（Data Structure）
一般认为，数据结构是相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的 集合。 数据结构的形式定义为：数据结构是一个二元组 Data_Structure = ( D，S ) 其中：D是数据元素的有限集，S是D上关系的有限集。
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三、数据的逻辑结构
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3、树形结构
树形结构中的数据元素之间具有一对多的关系。这是一种相当于层次关 系的非线性结构，树形结构中的数据元素通常称为结点。在树形结构中 ，根节点（即最顶层结点）没有前驱结点，前驱结点在这里也称为父母 结点。除根结点之外的其他结点有且仅有一个父母结点，所有结点可以 有零个或多个直接后继结点，在这里后继结点也称为孩子结点。例如， 图1.5展示了一个树形结构。
第1章 绪论 基本内容
1.数据结构简介 2.基本术语 3.数据的逻辑结构 4数据的存储结构 5.算法及算法分析
一.数据结构简介
在计算机中，现实世界中的对象用数据来描述。数据结构课 程的任务是：讨论数据的各种逻辑结构、在计算机中的存储结构 以及各种操作的算法设计。
简言之，数据结构就是研究数据的逻辑结构、存储结构和运算方法 （即算法）的学科。