数据结构知识点总结(计算机三级).

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2024年计算机三级数据结构知识整理

2024年计算机三级数据结构知识整理

2024年计算机三级数据结构知识整理在计算机科学领域,数据结构是一门重要的基础课程。

对于准备参加2024 年计算机三级考试的同学来说,掌握数据结构的知识至关重要。

下面,让我们一起来梳理一下相关的重要内容。

数据结构是指相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。

它不仅是计算机存储、组织数据的方式,还影响着算法的效率和程序的性能。

首先,我们来谈谈线性表。

线性表是一种最基本、最简单的数据结构,它是由零个或多个数据元素组成的有限序列。

常见的线性表有顺序表和链表。

顺序表是将元素顺序地存放在一块连续的存储区域中,它的优点是可以随机访问,但插入和删除操作效率较低。

而链表则是通过指针将各个元素链接起来,插入和删除操作方便,但随机访问的效率较差。

栈和队列也是常见的数据结构。

栈是一种特殊的线性表,其操作遵循“后进先出”的原则。

想象一下往一个桶里放东西,最后放进去的东西要最先拿出来,这就是栈的特点。

栈在函数调用、表达式求值等方面有广泛的应用。

队列则遵循“先进先出”的原则,就像排队买票一样,先到的先服务。

队列在操作系统的进程调度、消息缓冲等场景中经常出现。

接下来是数组和字符串。

数组是一种顺序存储的线性结构,它可以方便地通过下标访问元素。

但数组的大小在定义时就需要确定,并且插入和删除操作可能会导致大量元素的移动。

字符串则是由字符组成的数组,在字符串的处理中,我们常常需要进行字符串的匹配、查找、替换等操作。

树是一种非线性的数据结构,具有层次关系。

二叉树是树的一种特殊形式,它的每个节点最多有两个子节点。

二叉查找树是一种特殊的二叉树,左子树上的所有节点值小于根节点值,右子树上的所有节点值大于根节点值。

这种特性使得二叉查找树在查找、插入和删除操作上具有较高的效率。

平衡二叉树则是对二叉查找树的一种优化,通过自动调整树的结构,保持树的平衡,从而提高操作效率。

另外,还有图这种复杂的数据结构。

图由顶点和边组成,可以分为有向图和无向图。

数据结构知识点总结

数据结构知识点总结

数据结构知识点总结数据结构是计算机科学中非常重要的一个概念,它是指一组数据的组织方式,以及对这组数据进行操作的方法。

数据结构可以分为线性结构和非线性结构两种。

下面将对常见的数据结构进行总结,希望能对读者有所帮助。

一、线性结构1. 数组:数组是一种最基本的数据结构,它可以存储一组具有相同类型的数据。

数组的访问时间复杂度为O(1),但插入和删除的时间复杂度较高,为O(n)。

2. 链表:链表是由一系列的节点组成,每个节点包含数据以及指向下一个节点的指针。

链表的访问时间复杂度为O(n),但插入和删除的时间复杂度较低,为O(1)。

3. 栈:栈是一种具有后进先出(LIFO)特点的数据结构,只能在栈顶进行插入和删除操作。

栈的访问、插入、删除的时间复杂度均为O(1)。

4. 队列:队列是一种具有先进先出(FIFO)特点的数据结构,只能在队尾插入元素,在队头删除元素。

队列的访问、插入、删除的时间复杂度均为O(1)。

5. 双向链表:双向链表是在链表的基础上发展而来的数据结构,每个节点不仅包含指向下一个节点的指针,还包含指向上一个节点的指针。

双向链表的插入和删除操作时间复杂度为O(1)。

二、非线性结构1. 树:树是一种由节点和边组成的数据结构,每个节点可以有多个子节点。

树有很多种类型,如二叉树、AVL树、红黑树等。

树的遍历可以分为前序遍历、中序遍历、后序遍历和层序遍历等。

2. 图:图是一种由顶点和边组成的数据结构,每个顶点可以与其他顶点相连。

图可以分为有向图和无向图,常用的应用场景有社交网络和地图导航等。

图的遍历可以分为深度优先搜索和广度优先搜索等算法。

3. 堆:堆是一种特殊的树结构,具有以下特点:每个节点的值都大于等于(或小于等于)其子节点的值,且左子树和右子树都是堆。

堆常用来实现优先队列,常见的堆有二叉堆和斐波那契堆。

4. 哈希表:哈希表是一种根据关键码值(Key value)而直接进行访问的数据结构,通过将关键码值映射到表中的某个位置来实现访问的。

数据结构大纲知识点

数据结构大纲知识点

数据结构大纲知识点一、绪论。

1. 数据结构的基本概念。

- 数据、数据元素、数据项。

- 数据结构的定义(逻辑结构、存储结构、数据的运算)- 数据结构的三要素之间的关系。

2. 算法的基本概念。

- 算法的定义、特性(有穷性、确定性、可行性、输入、输出)- 算法的评价指标(时间复杂度、空间复杂度的计算方法)二、线性表。

1. 线性表的定义和基本操作。

- 线性表的逻辑结构特点(线性关系)- 线性表的基本操作(如初始化、插入、删除、查找等操作的定义)2. 顺序存储结构。

- 顺序表的定义(用数组实现线性表)- 顺序表的基本操作实现(插入、删除操作的时间复杂度分析)- 顺序表的优缺点。

3. 链式存储结构。

- 单链表的定义(结点结构,头指针、头结点的概念)- 单链表的基本操作实现(建立单链表、插入、删除、查找等操作的代码实现及时间复杂度分析)- 循环链表(与单链表的区别,操作特点)- 双向链表(结点结构,基本操作的实现及特点)三、栈和队列。

1. 栈。

- 栈的定义(后进先出的线性表)- 栈的基本操作(入栈、出栈、取栈顶元素等操作的定义)- 顺序栈的实现(存储结构,基本操作的代码实现)- 链栈的实现(与单链表的联系,基本操作的实现)- 栈的应用(表达式求值、函数调用栈等)2. 队列。

- 队列的定义(先进先出的线性表)- 队列的基本操作(入队、出队、取队头元素等操作的定义)- 顺序队列(存在的问题,如假溢出)- 循环队列的实现(存储结构,基本操作的代码实现,队空和队满的判断条件)- 链队列的实现(结点结构,基本操作的实现)- 队列的应用(如操作系统中的进程调度等)四、串。

1. 串的定义和基本操作。

- 串的概念(字符序列)- 串的基本操作(如连接、求子串、比较等操作的定义)2. 串的存储结构。

- 顺序存储结构(定长顺序存储和堆分配存储)- 链式存储结构(块链存储结构)3. 串的模式匹配算法。

- 简单的模式匹配算法(Brute - Force算法)的实现及时间复杂度分析。

(完整版)数据结构知识点总结

(完整版)数据结构知识点总结

数据结构知识点概括第一章概论数据就是指能够被计算机识别、存储和加工处理的信息的载体。

数据元素是数据的基本单位,可以由若干个数据项组成。

数据项是具有独立含义的最小标识单位。

数据结构的定义:·逻辑结构:从逻辑结构上描述数据,独立于计算机。

·线性结构:一对一关系。

·线性结构:多对多关系。

·存储结构:是逻辑结构用计算机语言的实现。

·顺序存储结构:如数组。

·链式存储结构:如链表。

·索引存储结构:·稠密索引:每个结点都有索引项。

·稀疏索引:每组结点都有索引项。

·散列存储结构:如散列表。

·数据运算。

·对数据的操作。

定义在逻辑结构上,每种逻辑结构都有一个运算集合。

·常用的有:检索、插入、删除、更新、排序。

数据类型:是一个值的集合以及在这些值上定义的一组操作的总称。

·结构类型:由用户借助于描述机制定义,是导出类型。

抽象数据类型ADT:·是抽象数据的组织和与之的操作。

相当于在概念层上描述问题。

·优点是将数据和操作封装在一起实现了信息隐藏。

程序设计的实质是对实际问题选择一种好的数据结构,设计一个好的算法。

算法取决于数据结构。

算法是一个良定义的计算过程,以一个或多个值输入,并以一个或多个值输出。

评价算法的好坏的因素:·算法是正确的;·执行算法的时间;·执行算法的存储空间(主要是辅助存储空间);·算法易于理解、编码、调试。

时间复杂度:是某个算法的时间耗费,它是该算法所求解问题规模n的函数。

渐近时间复杂度:是指当问题规模趋向无穷大时,该算法时间复杂度的数量级。

评价一个算法的时间性能时,主要标准就是算法的渐近时间复杂度。

算法中语句的频度不仅与问题规模有关,还与输入实例中各元素的取值相关。

时间复杂度按数量级递增排列依次为:常数阶O(1)、对数阶O(log2n)、线性阶O(n)、线性对数阶O(nlog2n)、平方阶O(n^2)、立方阶O(n^3)、……k次方阶O(n^k)、指数阶O(2^n)。

数据结构知识点整理

数据结构知识点整理

数据结构知识点整理第一点:数据结构的基本概念与类型数据结构是计算机科学中的一个重要分支,它研究的是如何有效地存储、组织和管理数据,以便于计算机可以高效地进行数据的读取、插入、删除等操作。

数据结构的基本概念主要包括两个方面:数据的逻辑结构与数据的物理结构。

1.1 数据的逻辑结构数据的逻辑结构主要描述数据的逻辑关系,不涉及数据的存储方式。

常见的逻辑结构有:•线性结构:如线性表、栈、队列、串等。

线性结构的特点是数据元素之间存在一对一的关系,每个数据元素只有一个直接前驱和一个直接后继。

•非线性结构:如树、图等。

非线性结构的特点是数据元素之间存在一对多或者多对多的关系。

其中,树结构是一种重要的非线性结构,它具有层次性,每个数据元素(树节点)有零个或多个子节点。

1.2 数据的物理结构数据的物理结构主要描述数据在计算机内存中的存储方式,它直接影响了计算机对数据的访问效率。

常见的物理结构有:•顺序存储结构:如数组、链表等。

顺序存储结构将数据元素按照一定的顺序存放在计算机内存中,相邻的数据元素在内存中也是相邻的。

•链式存储结构:如单链表、双向链表、循环链表等。

链式存储结构通过指针将不连续的数据元素连接起来,每个数据元素只存储数据本身以及指向下一个数据元素的指针。

1.3 数据结构的应用场景不同的数据结构适用于不同的应用场景。

例如:•线性表:适用于顺序访问数据元素的场景,如学生成绩管理系统。

•栈和队列:适用于后进先出(LIFO)或先进先出(FIFO)的场景,如表达式求值、任务调度等。

•树结构:适用于具有层次关系的数据组织,如文件系统的目录结构、HTML文档的DOM树等。

•图结构:适用于表示复杂的关系,如社交网络、交通网络等。

第二点:常见数据结构算法与应用在计算机科学中,算法是解决问题的一系列清晰指令。

结合数据结构,算法可以有效地解决实际问题。

以下是一些常见的数据结构及其相关算法与应用。

2.1 线性表的算法与应用线性表是最基本的逻辑结构。

计算机三级知识点

计算机三级知识点

一、计算机基础知识部分1. 计算机系统发展历程:电子管计算机、晶体管计算机、集成电路计算机、大规模及超大规模集成电路计算机。

2. 电子计算机时代开始的标志:以美国1945年生产、1946年2月交付使用的ENIAC计算机为标志。

3. 电子计算机分类:以规模分类可以分为大型机、超大型机、中型机、小型机和微型机。

4. 计算机系统的组成:通常所说的计算机系统包括硬件系统和软件系统。

5. 计算机硬件系统的组成:包括运算器、控制器、存储器和输入输出设备。

其中运算器和控制器构成中央处理器CPU。

6. CPU的作用:取得、解释和执行指令。

7. CPU的指标:字长(指CPU中数据总线的宽度,即一次可并行传递二进制数据的位数)、速度(指CPU中振荡器的主振频率,即主频。

)指令处理能力(即每秒处理百万条指令数,以MIPS表示)。

8. 总线的分类:总线可以分为传输数据的数据总线、传输控制信息的控制总线和连接各个芯片地址的地址总线。

9. 内存储器的分类:存储器可以分为只读存储器和随机存储器。

只读存储器又可以分为ROM、PROM、EPROM、E2PROM等。

注:ROM 即Read Only Memory10. 随机存储器:指计算机运行期间,可以随时向其写入数据、也可以随时从其中读出数据的存储器。

在微型计算机中,内存储器也叫主存储器。

11. 高速缓冲存储器:为解决CPU与主存储器间速度差而在内存储器和CPU之间增加的一种存取速度远高于普通内存的特殊存储器。

12. 运算器的功能:运行器是计算机中完成数学运行和逻辑运算的部件。

13. 常见的数据总线为ISA、EISA、VESA、PCI等。

14. 中断:指当出现需要时,CPU暂时停止当前程序的执行转而执行处理新情况的程序和执行过程。

即在程序运行过程中,系统出现了一个必须由CPU立即处理的情况,此时,CPU 暂时中止程序的执行转而处理这个新的情况的过程就叫做中断。

15. 中断的处理过程为:关中断(在此中断处理完成前,不处理其它中断)、保护现场、执行中断服务程序、恢复现场、开中断。

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第1章绪论内容提要:◆数据结构研究的内容。

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。

数据结构涵盖的内容:◆基本概念:数据、数据元素、数据对象、数据结构、数据类型、抽象数据类型。

数据——所有能被计算机识别、存储和处理的符号的集合。

数据元素——是数据的基本单位,具有完整确定的实际意义。

数据对象——具有相同性质的数据元素的集合,是数据的一个子集。

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,表示为:Data_Structure=(D, R)数据类型——是一个值的集合和定义在该值上的一组操作的总称。

抽象数据类型——由用户定义的一个数学模型与定义在该模型上的一组操作,它由基本的数据类型构成。

◆算法的定义及五个特征。

算法——是对特定问题求解步骤的一种描述,它是指令的有限序列,是一系列输入转换为输出的计算步骤。

算法的基本特性:输入、输出、有穷性、确定性、可行性◆算法设计要求。

①正确性、②可读性、③健壮性、④效率与低存储量需求◆算法分析。

时间复杂度、空间复杂度、稳定性学习重点:◆数据结构的“三要素”:逻辑结构、物理(存储)结构及在这种结构上所定义的操作(运算)。

◆用计算语句频度来估算算法的时间复杂度。

第二章线性表内容提要:◆线性表的逻辑结构定义,对线性表定义的操作。

线性表的定义:用数据元素的有限序列表示◆线性表的存储结构:顺序存储结构和链式存储结构。

顺序存储定义:把逻辑上相邻的数据元素存储在物理上相邻的存储单元中的存储结构。

链式存储结构: 其结点在存储器中的位置是随意的,即逻辑上相邻的数据元素在物理上不一定相邻。

通过指针来实现!◆线性表的操作在两种存储结构中的实现。

数据结构的基本运算:修改、插入、删除、查找、排序1)修改——通过数组的下标便可访问某个特定元素并修改之。

核心语句:V[i]=x;顺序表修改操作的时间效率是O(1)2) 插入——在线性表的第i个位置前插入一个元素实现步骤:①将第n至第i 位的元素向后移动一个位置;②将要插入的元素写到第i个位置;③表长加1。

数据结构总结知识点

数据结构总结知识点数据结构是计算机科学领域中重要的概念之一,它涉及存储和组织数据的方法和技术。

数据结构对于程序的效率和性能至关重要,掌握数据结构的知识可以帮助开发者设计和实现高效的算法。

本文将总结数据结构的基本概念和常见的数据结构类型,帮助读者掌握数据结构的核心知识。

1. 数组(Array)数组是一种线性数据结构,它将相同类型的数据元素按一定的顺序存储在连续的内存空间中。

数组具有随机访问和快速查找的特性,但插入和删除元素的操作较慢。

数组的缺点是大小固定,插入和删除元素需要移动其他元素。

2. 链表(Linked List)链表是一种非连续的数据结构,它由节点组成,每个节点包含数据和指向下个节点的指针。

链表支持快速插入和删除元素,但查找元素的效率较低。

链表可以分为单向链表和双向链表,双向链表在节点中同时保存前向和后向指针,可以更方便地进行双向遍历。

3. 栈(Stack)栈是一种后进先出(LIFO)的数据结构,它只允许在表的一端进行插入和删除操作。

栈可以通过数组或链表实现,常见的栈操作包括入栈(push)和出栈(pop)。

栈常用于实现函数调用、表达式求值和括号匹配等应用场景。

4. 队列(Queue)队列是一种先进先出(FIFO)的数据结构,它允许在一端进行入队(enqueue)操作,在另一端进行出队(dequeue)操作。

队列可以通过数组或链表实现,常见的队列包括普通队列和优先队列。

优先队列根据优先级决定元素的出队顺序。

5. 树(Tree)树是一种非线性的数据结构,它由节点和边组成。

树的一端称为根节点,其他节点分为内部节点和叶子节点。

树的特点是每个节点可以有多个子节点,但每个节点只有一个父节点。

常见的树结构包括二叉树、二叉搜索树、平衡二叉树(AVL树、红黑树)等。

6. 图(Graph)图是一种由节点和边构成的数据结构,它可以用来表示各种实体之间的关系。

图可以分为有向图和无向图,边可以带有权重。

图的常见算法包括深度优先搜索(DFS)和广度优先搜索(BFS)。

全国计算机等级考试三级数据库考点分析之数据结构算法[2]

考点5链表链表分为线性链表和⾮线性链表⼆线性链表是线性表的链式存储表⽰,⾮线性链表是⾮线性数据结构树和图的链式存储表⽰。

1.线性链表线性链表也称为单链表,其每个⼀节点中只包含⼀个指针域。

对链表进⾏插⼈、删除运算时只需改变节点中指针域的值。

(1) 在指针⼀P后插⼈指针9的关键运算步骤:q ↑. link:=P↑.link:p ↑. link:=q;(2)删除指针P后继节点q的关键运算步骤:q:=p↑ . link;p↑. link:=q↑.link;(3)在第⼀个节点(或称头节点)前插⼈⼀个指针P的关键运算步骤:p↑. link:=head;head:⼆P;(4)删除表中头节点的关键运算步骤:head:=head↑ . link:2.双链表在双链表中,每个节点中设置有两个指针域,分别⽤以指向其前驱节点和后继节点。

rlink指向节点的后继,llink指向节点的前驱,这样的结构⽅便向后和向前查找。

(l)若要在双链表中删除指针P所指的节点时,只需修改其前驱的rlink字段和后继的Mink字段,步骤如下:p↑ . llink↑. rlink:=p↑. rlink;P↑T.rlink↑. llink:=P↑.llink;(2)如果要在指针P后⾯插⼈指针q所指的新节点,只需修改P指针所指节点的rlink字段和原来后继均Ilink字段,并重新设置q所指节点的Mink和rlink值,步骤如下:q ↑. Mink:=P:q↑.rlink:=P↑.rlink;P↑.rlink r. Rink:=q;p↑.rlink:=q;3.可利⽤空间表可利⽤空间表的作⽤是管理可⽤于链表插⼈和删除的节点,当链表插⼈需要⼀个新节点时,就从可利⽤空间表中删除第⼀个节点,⽤这个节点去做链表插⼈;当从链表中删除⼀个节点时,就把这个节点插⼈到可利⽤空间表的第⼀个节点前⾯。

考点6栈栈⼜称为堆栈,它是⼀种运算受限的特殊的线性表,仅允许在表的⼀端进⾏插⼈和删除运算,可进⾏运算的⼀端为栈顶( top),另⼀端为栈底( bottom)。

数据结构知识点总结(计算机三级)


1≤ i ≤ last
last
……
maxlength-1
存储池容量
图3-1 线性表的数组实现
课堂讲义
3.2.2 线性表的数组实现
0 1 第1个元素 2 第2个元素 …… 第 i 个元素 ……
最后1个元素
1≤ i ≤ last
④ void Delete( position p , LIST &L) { position q ; if ( ( p > st ) || ( p < 1 ) ) error ( “指定位置不存在” ) ; else { st = st – 1; for ( q = p ; q <= st ; q ++ ) 表 L.elements[ q ] = L.elements[ q + 1 ]; } } //时间复杂性:O(n)
3.2.2 线性表的数组实现 0 1 第1个元素 2 第2个元素 …… 1≤ i ≤ last 第 i 个元 …… 素 last
最后1个元 素 ……
操作:
maxlength-1
存储池容量
① void Insert ( elementtype x, position p, LIST &L) { position q ; if (st >= maxlength – 1) error( “ 表满 ” ) ; 表 else if (( p > st +1 ) || ( p < 1) ) error( “ 指定位置不存在 ” ) ; else { for ( q = st; q >= p; q -- ) L.elements[ q + 1] = L.elements[ q ] ; st = st + 1 ; 空单元 L.elements[ p ] = x ; } } //时间复杂性:O(n)
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