线性表基础知识
计算机专业基础知识要点及习题

计算机专业基础知识要点及习题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。
·原子类型:由语言提供。
·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。
空间复杂度:是某个算法的空间耗费,它是该算法所求解问题规模n的函数。
算法的时间复杂度和空间复杂度合称算法复杂度。
第二章线性表线性表是由n≥0个数据元素组成的有限序列。
考研数学线性代数必考的知识点

考研数学线性代数必考的知识点考研数学线性代数必考的知识点漫长的学习生涯中,大家最熟悉的就是知识点吧?知识点就是一些常考的内容,或者考试经常出题的地方。
还在苦恼没有知识点总结吗?以下是店铺帮大家整理的考研数学线性代数必考的知识点,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。
考研数学线性代数必考的知识点篇1考研数学线性代数必考的重点一、行列式与矩阵第一章《行列式》、第二章《矩阵》是线性代数中的基础章节,有必要熟练掌握。
行列式的核心内容是求行列式,包括具体行列式的计算和抽象行列式的计算二、向量与线性方程组向量与线性方程组是整个线性代数部分的核心内容。
相比之下,行列式和矩阵可视作是为了讨论向量和线性方程组部分的问题而做铺垫的基础性章节。
向量与线性方程组的内容联系很密切,很多知识点相互之间都有或明或暗的相关性。
复习这两部分内容最有效的方法就是彻底理顺诸多知识点之间的内在联系,因为这样做首先能够保证做到真正意义上的理解,同时也是熟练掌握和灵活运用的前提。
三、特征值与特征向量相对于前两章来说,本章不是线性代数这门课的理论重点,但却是一个考试重点。
其原因是解决相关题目要用到线代中的大量内容——既有行列式、矩阵又有线性方程组和线性相关,“牵一发而动全身”。
四、二次型本章所讲的内容从根本上讲是第五章《特征值和特征向量》的一个延伸,因为化二次型为标准型的核心知识为“对于实对称矩阵A存在正交矩阵Q使得A可以相似对角化”,其过程就是上一章相似对角化在为实对称矩阵时的应用。
考研数学概率以大纲为本夯实基础从考试的角度,大家看看历年真题就发现比较明显的规律:概率的题型相对固定,哪考大题哪考小题非常清楚。
概率常考大题的地方是:随机变量函数的分布,多维分布(边缘分布和条件分布),矩估计和极大似然估计。
其它知识点考小题,如随机事件与概率,数字特征等。
从学科的角度,概率的知识结构与线性代数不同,不是网状知识结构,而是躺倒的树形结构。
第一章随机事件与概率是基础知识,在此基础上可以讨论随机变量,这就是第二章的内容。
计算机等级考试二级MS-Office基础知识

第一部分公共基础知识第1章数据结构与算法1.1算法1.算法的基本概念(1)概念:算法是指一系列解决问题的清晰指令。
(2)4个基本特征:可行性、确定性、有穷性、拥有足够的情报。
(3)两种基本要素:对数据对象的运算和操作、算法的控制结构(运算和操作时问的顺序)。
(4)设计的基本方法:列举法、归纳法、递推法、递归法、减半递推技术和回溯法。
2.算法的复杂度(1)算法的时间复杂度:执行算法所需要的计算工作量。
(2)算法的空间复杂度:执行算法所需的内存空间。
1.2数据结构的基本概念数据结构指相互有关联的数据元素的集合,即数据的组织形式。
其中逻辑结构反映数据元素之间逻辑关系;存储结构为数据的逻辑结构在计算机存储空间中的存放形式,有顺序存储、链式存储、索引存储和散列存储4种方式。
数据结构按各元素之间前后件关系的复杂度可划分为:(1)线性结构:有且只有一个根节点,且每个节点最多有一个直接前驱和一个直接后继的非空数据结构。
(2)非线性结构:不满足线性结构的数据结构。
1.3线性表及其顺序存储结构1.线性表的基本概念线性结构又称线性表,线性表是最简单也是最常用的一种数据结构。
2.线性表的顺序存储结构•元素所占的存储空间必须连续。
•元素在存储空间的位置是按逻辑顺序存放的。
3.线性表的插入运算在第i个元素之前插入一个新元素的步骤如下:步骤一:把原来第n个节点至第i个节点依次往后移一个元素位置。
步骤二:把新节点放在第i个位置上。
步骤三:修正线性表的节点个数。
在最坏情况下,即插入元素在第一个位置,线性表中所有元素均需要移动。
4.线性表的删除运算删除第i个位置的元素的步骤如下:步骤一:把第i个元素之后不包括第i个元素的n-i个元素依次前移一个位置;步骤二:修正线性表的结点个数。
1.4栈和队列1.栈及其基本运算(1)基本概念:栈是一种特殊的线性表,其插入运算与删除运算都只在线性表的一端进行,也被称为“先进后出”表或“后进先出”表。
线性代数知识点总结大全

求向量组秩、极大无关组,表示方式
将
向量组按列
1 2 m
排
放
初等行 变换
行阶梯 型矩阵
A11 A12 A1r
A22 A2r
Arr
i1
i2
ir
一个极大无关组
A1r 1
A2 r 1
A1m
A2m
r
Arr 1
Arm
i1 ,i2 ,,ir
原向量组一个极大无关组
第一等价链
1,
2,,
为正交向量组
m
1,
2,,
为线性无关向量组
m
1,
2,,
为线性无关向量组
m
Schmidt 正交化、单位化
单位正交向量组: 1,2,,m
与初始向量组等价
正交矩阵 定义:
若 n 阶方阵 A 满足 AAT E,则称矩阵A为 n阶正交矩阵.
正交矩阵的性质:
若A, B为n阶 正 交 矩 阵 , 则 有 : (1) A1 AT ; (2) A 1 或 1;
线性无关:对于向量组1,...,r下列条件等价 • 1,...,r线性无关
• 当c1,...,cr不全为0时,必有c11+...+crr0 • 当c11+...+crr=0时,必有c1=...=cr=0 • 1,...,r的秩数等于r • (1,...,r)是列满秩矩阵
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极大无关组与秩数:
1.1,...,rS是S的一个极大无关组当且仅当 ① 1,...,r线性无关 ② S的每个向量都可由1,...,r线性表示
③
Ax=b的解的线性组合是
Ax=0的解,当系数和=0时; Ax=b的解,当系数和=1时.
全国计算机二级公共基础知识知识点

公共基础知识第一章数据结构与算法1.1 算法1.1.1 算法的基本概念1、算法的基本特征可行性、确定性、有穷性、拥有足够的情报所谓算法,是一组严谨地定义运算顺序的规则,并且每一个规则都是有效的,且是明确的,此顺序将在有限的次数下终止。
2、算法的基本要素(1)算法中对数据的运算和操作在一般的计算机系统中,基本的运算和操作:算术运算、逻辑运算、关系运算、数据传输(2)算法的控制结构描述算法的工具:传统流程图、N-S结构化流程图、算法描述语言等一个算法一般都可以用顺序、选择、循环三种基本控制结构组合而成3、算法设计基本方法列举法、归纳法、递推(本质上也属于归纳法,递推关系式往往是归纳的结果)、递归(基础也是归纳,分为直接递归和间接递归两种)、减半递推技术、回溯法(“试”)1.1.2 算法复杂度1、算法的时间复杂度(执行算法所需要的计算工作量)算法的工作量用算法所执行的基本运算次数来度量,而算法所执行的基本运算次数是问题规模的函数算法的工作量=f(n),n是问题的规模两个n阶矩阵相乘所需要的基本运算(即两个实数的乘法)次数为n3,即计算工作量为n3,也就是时间复杂度为n3对于一个固定的规模,算法所执行的基本运算次数还可能与特定的输入有关——可以用两种方法来分析算法的工作量:平均性态、最坏情况复杂性2、算法的空间复杂度(执行这个算法所需要的内存空间)如果额外空间量相对于问题规模来说是常数,则称该算法是原地工作的1.2 数据结构的基本概念数据结构主要有三个方面的问题:●数据集合中各数据元素之间所固有的逻辑关系,即数据的逻辑结构●在对数据进行处理时,各数据元素在计算机中的存储关系,即数据的存储结构●对各种数据结构进行的运算提高数据处理的效率,主要包括两个方面:●提高数据处理的速度●尽量节省在数据处理过程中所占用的计算机存储空间1.2.1 什么是数据结构无序表,只能用顺序查找对分查找只适用于有序表(在词典中查单词的方法类似于对分查找)数据结构是指相互有关联的数据元素的集合(向量、矩阵、图书馆中的图书卡片目录……)在数据处理领域中,通常把数据元素之间这种固有的关系简单地用前后件关系(直接前驱与直接后继关系)来描述,前后件关系所表示的实际意义随具体对象的不同而不同1、数据的逻辑结构一个数据结构应包含以下两方面的信息:●表示数据元素的信息●表示各数据元素之间的前后件关系(数据元素之间的前后件关系是指它们的逻辑关系,而与它们在计算机中的存储位置无关)一个数据结构可以表示成:B=(D,R)D为数据元素的集合,R为D中各数据元素之间的前后件关系(一般用二元组来表示)a与b是D中的两个数据,则二元组(a,b)表示a是b的前件,b是a的后件2、数据的存储结构各数据元素在计算机存储空间中的位置关系与它们的逻辑关系不一定是相同的,而且一般也不可能相同一种数据的逻辑结构根据需要可以表示成多种存储结构,常用的存储结构有顺序、链接、索引等存储结构1.2.2 数据结构的图形表示在数据结构中,没有前件的结点称为根结点,没有后件的结点称为终端结点(叶子结点)数据结构中除了根结点与终端结点外的其他结点一般称为内部结点在对数据结构的处理过程中,不仅数据结构中的结点(即数据元素)个数在动态地变化,而且,各数据元素之间的关系也有可能在动态地变化1.2.3 线性结构与非线性结构根据数据结构中各数据元素之间前后件关系的复杂程度,一般将数据结构分为两大类型:线性结构和非线性结构如果一个非空的数据结构满足两个条件:●有且只有一个根结点●每一个结点最多有一个前件,也最多有一个后件则称该数据结构为线性结构。
计算机公共基础知识重点必考

公共基础补充知识点公共基础复习方法:第一:请把10页纸背下来;第二:把习题册的公共基础题目做好;第三:结合考前公共基础补充知识复习好;(注意:下划线的一般是选择题目,框起来的一般是填空题目,没有下划线和方框标识的一般也是选择题目)数据结构与算法队:。
栈:线性表n2=n0-1栈具有记忆性。
如果要存的数据是1 2 3 4 5,栈可以不顺序存储。
我们存放数据的时候,存储空间不一定是连续的,并且各个元素的存储顺序可以是任意的。
如:链表。
在线性链表中查找一个元素比在顺序表中查找一个元素要快,冒泡排序、选择排序、交换排序、堆排序中平均排序次数最快的是能够用二分查找的是顺序存储的有序线性表。
程序设计基础1、 程序设计方法和技术的发展经过了结构化程序设计和面向对象设计两个阶段。
2、 当今程序设计的风格是“清晰第一,效率第二”。
3、 程序可以没有输入,但是一定要有输出。
4、 结构化程序设计遵循:自顶向下,逐步求精,模块化,限制使用goto 语句(常考)。
5、 面向对象的基本特点:标志唯一性,分类性,多态性,封装性,模块独立性。
尤其重要的是多态性和封装性。
没有类比性。
6、7、8、对应类的一个实例。
(常考)9、10表13、 黑盒测试是对软件已经实现的功能是否满足需求进行测试和验证。
方法有:等价类划分法,边界值划分法,错误推测法。
14、 软件测试的四个步骤。
自己默写一遍。
15、 程16、 软件调试方法:强制排错法,回朔法,原因排除法。
17、 软件维护不属于软件生命周期开发阶段的任务。
18、 软件进行了程序调试后还要进行测试。
19、 软件工程的主要思想是:强调在软件开发过程中需要应用工程化的原则。
20、 软件设计中,不属于过程设计工具的是:DFD 图。
21、 结构化分析常见的工具:DFD 图,DD (数据字典),判定树,判定表。
22、 程23、 软件的开发、运行对计算机系统具有依赖性。
24、软件工程的三要素:工具、过程、方法。
线性代数知识点归纳,超详细

线性代数知识点归纳,超详细线性代数复习要点第⼀部分⾏列式1. 排列的逆序数2. ⾏列式按⾏(列)展开法则3. ⾏列式的性质及⾏列式的计算⾏列式的定义1.⾏列式的计算:①(定义法)②(降阶法)⾏列式按⾏(列)展开定理:⾏列式等于它的任⼀⾏(列)的各元素与其对应的代数余⼦式的乘积之和.推论:⾏列式某⼀⾏(列)的元素与另⼀⾏(列)的对应元素的代数余⼦式乘积之和等于零.③(化为三⾓型⾏列式)上三⾓、下三⾓、主对⾓⾏列式等于主对⾓线上元素的乘积.④若都是⽅阵(不必同阶),则⑤关于副对⾓线:⑥范德蒙德⾏列式:证明⽤从第n⾏开始,⾃下⽽上依次的由下⼀⾏减去它上⼀⾏的倍,按第⼀列展开,重复上述操作即可。
⑦型公式:⑧(升阶法)在原⾏列式中增加⼀⾏⼀列,保持原⾏列式不变的⽅法.⑨(递推公式法) 对阶⾏列式找出与或,之间的⼀种关系——称为递推公式,其中,,等结构相同,再由递推公式求出的⽅法称为递推公式法.(拆分法) 把某⼀⾏(或列)的元素写成两数和的形式,再利⽤⾏列式的性质将原⾏列式写成两⾏列式之和,使问题简化以例计算.⑩(数学归纳法)2. 对于阶⾏列式,恒有:,其中为阶主⼦式;3. 证明的⽅法:①、;②、反证法;③、构造齐次⽅程组,证明其有⾮零解;④、利⽤秩,证明;⑤、证明0是其特征值.4. 代数余⼦式和余⼦式的关系:第⼆部分矩阵1.矩阵的运算性质2.矩阵求逆3.矩阵的秩的性质4.矩阵⽅程的求解1.矩阵的定义由个数排成的⾏列的表称为矩阵.记作:或①同型矩阵:两个矩阵的⾏数相等、列数也相等.②矩阵相等: 两个矩阵同型,且对应元素相等.③矩阵运算a. 矩阵加(减)法:两个同型矩阵,对应元素相加(减).b. 数与矩阵相乘:数与矩阵的乘积记作或,规定为.c. 矩阵与矩阵相乘:设, ,则,其中注:矩阵乘法不满⾜:交换律、消去律, 即公式不成⽴.a. 分块对⾓阵相乘:,b. ⽤对⾓矩阵○左乘⼀个矩阵,相当于⽤的对⾓线上的各元素依次乘此矩阵的○⾏向量;c. ⽤对⾓矩阵○右乘⼀个矩阵,相当于⽤的对⾓线上的各元素依次乘此矩阵的○列向量.d. 两个同阶对⾓矩阵相乘只⽤把对⾓线上的对应元素相乘.④⽅阵的幂的性质:,⑤矩阵的转置:把矩阵的⾏换成同序数的列得到的新矩阵,叫做的转置矩阵,记作.a. 对称矩阵和反对称矩阵:是对称矩阵.是反对称矩阵.b. 分块矩阵的转置矩阵:⑥伴随矩阵:,为中各个元素的代数余⼦式.,, .分块对⾓阵的伴随矩阵:,矩阵转置的性质:矩阵可逆的性质:伴随矩阵的性质:r(A)与r(A*)的关系若r(A)=n,则不等于0,A*=可逆,推出r(A*)=n。
(完整版)线性代数基础和常考知识点

线性代数基础知识点(),nT A r A n A A Ax x Ax A Ax A A A E οοοββ==⇔∀≠≠≠⇔∀∈=≅可逆 的列(行)向量线性无关 的特征值全不为0 只有零解 ,0总有唯一解 是正定矩阵 R 12,s iA p p p p nB AB E AB E⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪=⋅⋅⋅⎪==⎪⎩ 是初等阵存在阶矩阵使得 或 ○注:全体n 维实向量构成的集合nR 叫做n 维向量空间. ()A r A n A A A Ax A ολ<=⇔==不可逆0的列(行)向量线性相关 0是的特征值 有非零解,其基础解系即为关于0的⎧⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎩特征向量○注 ()()a b r aE bA n aE bA aE bA x οολ+<⎧⎪+=⇔+=⎨⎪⎩有非零解=-⎫⎪≅⎪−−−→⎬⎪⎪⎭:;具有向量组等价矩阵等价()反身性、对称性、传递性矩阵相似()矩阵合同() √ 关于12,,,n e e e ⋅⋅⋅: ①称为n¡的标准基,n¡中的自然基,单位坐标向量87p 教材;②12,,,n e e e ⋅⋅⋅线性无关; ③12,,,1n e e e ⋅⋅⋅=; ④tr =E n ;⑤任意一个n 维向量都可以用12,,,n e e e ⋅⋅⋅线性表示.1212121112121222()1212()n n nn n j j j n j j nj j j j n n nna a a a a a D a a a a a a τ==-∑LL L L L M M M L1√ 行列式的计算:①行列式按行(列)展开定理:行列式等于它的任一行(列)的各元素与其对应的代数余子式的乘积之和.推论:行列式某一行(列)的元素与另一行(列)的对应元素的代数余子式乘积之和等于零.②若A B 与都是方阵(不必同阶),则==()mn A OA A O A BO BO BBO A AA B B O B O*==**=-1(拉普拉斯展开式)③上三角、下三角、主对角行列式等于主对角线上元素的乘积.④关于副对角线:(1)211212112111()n n nnn n n n n n n a Oa a a a a a a Oa O---*==-K NN 1 (即:所有取自不同行不同列的n 个元素的乘积的代数和)⑤范德蒙德行列式:()1222212111112n i j nj i nn n n nx x x x x x x x x x x ≤<≤---=-∏L L L M M M L111 由m n ⨯个数排成的m 行n 列的表111212122212n n m m mn a a a a a a A a a a ⎛⎫⎪⎪= ⎪⎪⎝⎭L LM M M L 称为m n ⨯矩阵.记作:()ijm nA a ⨯=或m n A ⨯()1121112222*12n Tn ijn n nn A A A A A A A A A A A ⎛⎫ ⎪ ⎪== ⎪⎪⎝⎭L L M M M L ,ij A 为A 中各个元素的代数余子式. √ 逆矩阵的求法:① 1A A A *-= ○注: 1a b d b c d c a ad bc --⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪--⎝⎭⎝⎭1 L L 主换位副变号 ②1()()A E E A -−−−−→MM 初等行变换③1231111213a a a a a a -⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪=⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭3211111213a a a a a a -⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪= ⎪ ⎪⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭√ 方阵的幂的性质:m n m n A A A += ()()m nmnA A =√ 设,,m n n s A B ⨯⨯A 的列向量为12,,,n ααα⋅⋅⋅,B 的列向量为12,,,s βββ⋅⋅⋅,则m sAB C ⨯=⇔()()1112121222121212,,,,,,s s n s n n ns b b b b b b c c c b b b ααα⎛⎫⎪ ⎪⋅⋅⋅= ⎪⎪⎝⎭L L L M M M L ⇔i iA c β= ,(,,)i s =L 1,2⇔iβ为iAx c =的解⇔()()()121212,,,,,,,,,s s s A A A A c c c ββββββ⋅⋅⋅=⋅⋅⋅=L ⇔12,,,s c c c L 可由12,,,n ααα⋅⋅⋅线性表示.即:C 的列向量能由A 的列向量线性表示,B 为系数矩阵. 同理:C 的行向量能由B 的行向量线性表示,TA 为系数矩阵.即: 1112111212222212n n n n mn n m a a a c a a a c a a a c βββ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎪⎪ ⎪⎪⎪ ⎪= ⎪⎪ ⎪⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭L L M M M M M L ⇔11112212121122222211222n n m m mn ma a a c a a a c a a a c βββββββββ+++=⎧⎪+++=⎪⎨⎪⎪+++=⎩L L L L L L √ 用对角矩阵Λ○左乘一个矩阵,相当于用Λ的对角线上的各元素依次乘此矩阵的○行向量; 用对角矩阵Λ○右乘一个矩阵,相当于用Λ的对角线上的各元素依次乘此矩阵的○列向量. √ 两个同阶对角矩阵相乘只用把对角线上的对应元素相乘.√ 分块矩阵的转置矩阵:TTT TT A B A C C D BD ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭分块矩阵的逆矩阵:111A A B B ---⎛⎫⎛⎫=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 111A B BA---⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭1111A C A A CB O B OB ----⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 1111A O A OC B B CAB ----⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭分块对角阵相乘:11112222,A B A B A B ⎛⎫⎛⎫==⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⇒11112222A B AB A B ⎛⎫=⎪⎝⎭,1122nn n A A A ⎛⎫= ⎪⎝⎭分块对角阵的伴随矩阵:***A BA B AB ⎛⎫⎛⎫=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ *(1)(1)mn mn A A B B B A**⎛⎫-⎛⎫= ⎪ ⎪⎪-⎝⎭⎝⎭√ 矩阵方程的解法(0A ≠):设法化成AX B XA B ==(I) 或 (II)A B E X −−−−→MM 初等行变换(I)的解法:构造()()T T T TA XB X X=(II)的解法:将等式两边转置化为, 用(I)的方法求出,再转置得① 零向量是任何向量的线性组合,零向量与任何同维实向量正交. ② 单个零向量线性相关;单个非零向量线性无关.③ 部分相关,整体必相关;整体无关,部分必无关. (向量个数变动)④ 原向量组无关,接长向量组无关;接长向量组相关,原向量组相关. (向量维数变动) ⑤ 两个向量线性相关⇔对应元素成比例;两两正交的非零向量组线性无关114p 教材. ⑥ 向量组12,,,n ααα⋅⋅⋅中任一向量i α(1≤i ≤)n 都是此向量组的线性组合.⑦ 向量组12,,,n ααα⋅⋅⋅线性相关⇔向量组中至少有一个向量可由其余n -1个向量线性表示. 向量组12,,,n ααα⋅⋅⋅线性无关⇔向量组中每一个向量i α都不能由其余n -1个向量线性表示. ⑧ m 维列向量组12,,,n ααα⋅⋅⋅线性相关()r A n ⇔<; m 维列向量组12,,,n ααα⋅⋅⋅线性无关()r A n ⇔=.⑨ 若12,,,n ααα⋅⋅⋅线性无关,而12,,,,n αααβ⋅⋅⋅线性相关,则β可由12,,,n ααα⋅⋅⋅线性表示,且表示法唯一.⑩ 矩阵的行向量组的秩=列向量组的秩=矩阵的秩. 行阶梯形矩阵的秩等于它的非零行的个数.可画出一条阶梯线,线的下方全为0;每个台阶只有一行,台阶数即是非零行的行数,阶梯线的竖线后面的第一个元素非零.当非零行的第一个非零元为1,且这些非零元所在列的其他元素都是0⑪ 矩阵的行初等变换不改变矩阵的秩,且不改变列向量间的线性关系; 矩阵的列初等变换不改变矩阵的秩,且不改变行向量间的线性关系. 即:矩阵的初等变换不改变矩阵的秩. √ 矩阵的初等变换和初等矩阵的关系:对A 施行一次初等○行变换得到的矩阵,等于用相应的初等矩阵○左乘A ; 对A 施行一次初等○列变换得到的矩阵,等于用相应的初等矩阵○右乘A .如果矩阵A 存在不为零的r 阶子式,且任意r +1阶子式均为零,则称矩阵A 的秩为r .记作()r A r =向量组12,,,n αααL 的极大无关组所含向量的个数,称为这个向量组的秩.记作12(,,,)n r αααLA 经过有限次初等变换化为B . 记作:A B =%12,,,n ααα⋅⋅⋅和12,,,n βββ⋅⋅⋅可以相互线性表示. 记作:()()1212,,,,,,n n αααβββ⋅⋅⋅=⋅⋅⋅% ⑫ 矩阵A 与B 等价⇔PAQ B =,,P Q 可逆⇔()(),,,r A r B A B A B =≠>为同型矩阵作为向量组等价,即:秩相等的向量组不一定等价.矩阵A 与B 作为向量组等价⇔1212(,,,)(,,,)n n r r αααβββ⋅⋅⋅=⋅⋅⋅=1212(,,,,,,)n n r αααβββ⋅⋅⋅⋅⋅⋅⇒ 矩阵A 与B 等价.⑬ 向量组12,,,s βββ⋅⋅⋅可由向量组12,,,n ααα⋅⋅⋅线性表示⇔AX B =有解⇔12(,,,)=n r ααα⋅⋅⋅1212(,,,,,,)n s r αααβββ⋅⋅⋅⋅⋅⋅⇒12(,,,)s r βββ⋅⋅⋅≤12(,,,)n r ααα⋅⋅⋅.⑭ 向量组12,,,s βββ⋅⋅⋅可由向量组12,,,n ααα⋅⋅⋅线性表示,且s n >,则12,,,s βββ⋅⋅⋅线性相关.向量组12,,,s βββ⋅⋅⋅线性无关,且可由12,,,n ααα⋅⋅⋅线性表示,则s ≤n .⑮ 向量组12,,,s βββ⋅⋅⋅可由向量组12,,,n ααα⋅⋅⋅线性表示,且12(,,,)s r βββ⋅⋅⋅12(,,,)n r ααα=⋅⋅⋅,则两向量组等价;p 教材94,例10⑯ 任一向量组和它的极大无关组等价.向量组的任意两个极大无关组等价.⑰ 向量组的极大无关组不唯一,但极大无关组所含向量个数唯一确定. ⑱ 若两个线性无关的向量组等价,则它们包含的向量个数相等. ⑲ 设A 是m n ⨯矩阵,若()r A m =,A 的行向量线性无关;若()r A n =,A 的列向量线性无关,即:12,,,n ααα⋅⋅⋅线性无关. √ 矩阵的秩的性质:①()A O r A ≠⇔若≥1 ()0A O r A =⇔=若 0≤()m n r A ⨯≤min(,)m n ②()()()T T r A r A r A A == p 教材101,例15③()()r kA r A k =≠ 若0④()(),,()0m n n s r A r B n A B r AB B Ax ⨯⨯+≤⎧=⇒⎨=⎩若若0的列向量全部是的解⑤()r AB ≤{}min (),()r A r B⑥()()()()A r AB r B B r AB r A ⇒=⇒=若可逆若可逆 即:可逆矩阵不影响矩阵的秩.⑦若()()()m n Ax r AB r B r A n AB O B O A AB AC B C ο⨯⇔=⎧⎪=⎧⎪=⎨⎪⇒=⇒=⎧⎨⎪⎨⎪⎪=⇒=⎩⎩⎩ 只有零解在矩阵乘法中有左消去律;若()()()n s r AB r B r B n B ⨯=⎧=⇒⎨⎩在矩阵乘法中有右消去律.⑧()rr E O E O r A r A A OO OO ⎛⎫⎛⎫=⇒⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭若与唯一的等价,称为矩阵的等价标准型. ⑨()r A B ±≤()()r A r B + {}max (),()r A r B ≤(,)r A B ≤()()r A r B +⑩()()A O O A r r A r B O B B O ⎛⎫⎛⎫==+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ ()()A C r r A r B O B ⎛⎫≠+ ⎪⎝⎭13121212,,,0,,,()(),,,A n n A n Ax A n Ax Ax r A r A Ax A n βαααβαααβββααα⇔=−−−−−→=<⇔⇒⇔=⇔=⇔=⇔=−−−−−→≠⇒=⇔⇒L L M L 当为方阵时当为方阵时有无穷多解0表示法不唯一线性相关有非零解可由线性表示有解有唯一组解0克莱姆法则表示法唯一 线127()(),,,()()()1()n Ax r A r A Ax r A r A r A r A οββαααβββ⎧⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⇔=⎪⎩⎧⇔≠⎪⇔=⇔<⎨⎪⇔+=⎩M L M M 教材72讲义8性无关只有零解不可由线性表示无解 ○注:Ax Axββ⇒=<≠⇒=<≠有无穷多解其导出组有非零解有唯一解其导出组只有零解Ax β=1122n n x x x αααβ+++=L1112111212222212,,n n m m mn n m a a a x b a a a x b A x a a a x b β⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪=== ⎪ ⎪ ⎪⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭L L M M M M ML 12,,2,,j j j mj j n αααα⎛⎫ ⎪ ⎪== ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭L M 11212(,,,)n n x x x αααβ⎛⎫ ⎪ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭L M14线性方程组解的性质:1212121211221212(1),,(2),,(3),,,,,,,,(4),,(5),,(6k k k k Ax Ax k k Ax k Ax Ax Ax Ax Ax ηηοηηηοηηηηολλλληληληγβηογηβηηβηηο=+⎫⎪=⎪⎬=⎪⎪++⎭==+==-=L L 是的解也是它的解 是的解对任意也是它的解齐次方程组 是的解对任意个常数 也是它的解 是的解是其导出组的解是的解 是的两个解是其导出组的解211212112212112212),(7),,,,100k k k k k k k Ax Ax Ax Ax Ax ηβηηηοηηηβληληληβλλλληληληλλλ⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪=⇔-=⎪=⎪⎪++=⇔++=⎪⎪++=⇔++=⎩L 是的解则也是它的解是其导出组的解 是的解则也是的解 是的解√ 设A 为m n ⨯矩阵,若()r A m =⇒()()r A r A β=M⇒Ax β=一定有解, 当m n <时,一定不是唯一解⇒<方程个数未知数的个数向量维数向量个数,则该向量组线性相关.m 是()()r A r A βM和的上限. √ 判断12,,,s ηηηL 是Ax ο=的基础解系的条件: ① 12,,,s ηηηL 线性无关; ② 12,,,s ηηηL 都是Ax ο=的解;③ ()s n r A =-=每个解向量中自由未知量的个数.√ 一个齐次线性方程组的基础解系不唯一.√ 若η*是Ax β=的一个解,1,,,s ξξξL 是Ax ο=的一个解⇒1,,,,s ξξξη*L 线性无关√ Ax ο=与Bx ο=同解(,A B 列向量个数相同),则:① 它们的极大无关组相对应,从而秩相等; ② 它们对应的部分组有一样的线性相关性; ③ 它们有相同的内在线性关系.√ 两个齐次线性线性方程组Ax ο=与Bx ο=同解⇔()()A r r A r B B ⎛⎫==⎪⎝⎭. √ 两个非齐次线性方程组Ax β=与Bx γ=都有解,并且同解⇔()()A r r A r B B βγ⎛⎫==⎪⎝⎭MM .√ 矩阵m n A ⨯与l n B ⨯的行向量组等价⇔齐次方程组Ax ο=与Bx ο=同解⇔PA B =(左乘可逆矩阵P );101p 教材 矩阵m n A ⨯与l n B ⨯的列向量组等价⇔AQ B =(右乘可逆矩阵Q ). √ 关于公共解的三中处理办法:① 把(I)与(II)联立起来求解;② 通过(I)与(II)各自的通解,找出公共解;当(I)与(II)都是齐次线性方程组时,设123,,ηηη是(I)的基础解系, 45,ηη是(II)的基础解系,则 (I)与(II)有公共解⇔基础解系个数少的通解可由另一个方程组的基础解系线性表示.即:1231231425(,,)(,,)r r c c ηηηηηηηη=+M当(I)与(II)都是非齐次线性方程组时,设11122c c ξηη++是(I)的通解,233c ξη+是(II)的通解,两方程组有公共解⇔2331c ξηξ+-可由12,ηη线性表示. 即:12122331(,)(,)r r c ηηηηξηξ=+-M③ 设(I)的通解已知,把该通解代入(II)中,找出(I)的通解中的任意常数所应满足(II)的关系式而求公共解。
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if (La.elemi <=Lb.elemj ) { Lc.elemk =La.elemi; i++; } else { Lc.elemk =Lb.elemj; j++; } k++; }
19
归并两个非递减有序顺序线性表La和Lb,
34
2.3 线性链表的基本操作
4)在线性链表L中插入1个数据元素e。
• 算法思路(前插法):
e
L
a1
a2
…
an
35
2.3 线性链表的基本操作
//在线性链表L中插入1个数据元素e InsertList (LinkList &L, ElemType e) {
p=(LinkList) malloc( sizeof(Node) ); p−>data = e; p−>next = L−>next; L−>next = p; } // InsertList 算法2.9
存储内容
指针域
9
1
&
5
5
Algo
NULL (或∧)9Data1313Stru
1
26
2.3 线性表的链式表示与实现
• 动态线性链表:采用动态地址分配方法 建立的线性链表(指针型描述)。 ○动态分配一个存储区,它正好可以容 纳一个LinkList结构类型的数据元素: p = ( LinkList ) malloc( sizeof( Node ) )
15
2.2 删除线性表L中的第i个数据元素
DeleteList_Sq (SqList &L, int i) { if (i<1 || i>L.length) return; for (j=i-1; j<L.length; ++j) L.elemj= L.elemj+1; --L.length; //线性表的长度减1
} // CreateList 算法2.11
33
2.3 线性链表的基本操作
3)输出线性链表L中所有数据元素。 PrintList (LinkList L) {
p = L−>next;//跳过头结点 while (p) //当p != NULL时 { 输出p−>data;p = p−>next; } } // PrintList
得到新的非递减有序顺序线性表Lc(续)
// 将表LA余下的元素赋给表LC while (i<La.length) { Lc.elemk =La.elemi; i++; k++; } // 将表LB余下的元素赋给表LC while (j<Lb.length) { Lc.elemk =Lb.elemj; j++; k++; } } // Merge2 -- 算法2.7
ElemType data; //数据域 struct Node *next; //指针域 } Node, *LinkList;
29
2.3 线性链表的基本操作
1)构造一个带头结点的空线性链表L。
InitList (LinkList &L) {
L=( LinkList ) malloc(sizeof( Node ));
位序
1 2 … n-1 n
存储内容 a1 a2 … an-1 an 存储地址 k0 k1 … kn-2 kn-1 kn
其中,ai+1被存储在ai的相邻位置上。 ki-1是ai的起始存储地址,k0称为基地址。
9
2.2 顺序表的存储类型
在C语言中,通常使用动态分配的方法 来描述线性表的顺序存储结构。 typedef struct {
} // 算法2.5
16
2.2 查找第1个值≥e的数据元素的位序
LocateList_Sq (SqList L, Type e) { i=1; //第1个数据元素的位序 while (i<=L.length && L.elemi-1<e) ++i; if (i<=L.length) printf (e, i); else printf ("没有值≥%d的数据元素", e);
其中,ElemSet——数据对象; i ——数据元素ai在线性表中的位序; n——线性表的长度(即元素的个数); 当n=0时称为空表。
7
第2章 线性表
线性表的两类存储结构: 1) 顺序存储结构 2) 链式存储结构
8
2.2 线性表的顺序表示与实现
定义:用一组地址连续的存储单元依次
存储线性表的数据元素(a1, a2, …, an)。
12
2.2 构造一个空的线性表L
InitList_Sq (SqList &L) { L.elem=(Type*) malloc(SIZE*sizeof(Type)); if (!L.elem) return; //存储分配失败 L.length=0; //空表的长度为0 L.listsize=SIZE; //初始存储容量
• 静态线性链表: 采用数组指针描述的线性链表。
27
2.3 线性表的链式表示与实现
• 线性表: • 如果p−>data=ai (p指向线性链表中第i个
数据元素),则p−>next−>data=ai+1。 • 当线性链表L为空链表时,头结点的指
针域为空:
28
2.3 线性表的链式表示与实现
• 线性链表的存储结构(线性链表类型): typedef struct Node {
⑥重复执行②至⑤,直到需要的次数; ⑦置链尾指针p−>next=NULL; //建立操作完成
32
2.3 线性链表的基本操作
CreateList (LinkList &L, int n) { InitList (L);q=L;// q为当前结点 for (i=1;i<=n;++i) { p=(LinkList) malloc( sizeof(Node) ); q−>next=p; //将p链入L 将数据元素ai写入结点p->data; q=p;//变更当前结点 } // for p−>next=NULL;
5
第2章 线性表
• 线性结构的基本特征: 0) 在数据元素的非空有限集中, 1) 存在唯一的第1个数据元素; 2) 存在唯一的最后1个数据元素; 3) 第i(>1)个数据元素有唯一的1个前驱; 4) 第j(<n)个数据元素有唯一的1个后继。
6
第2章 线性表
• 线性表:是一个数据元素的有限序列 D={ai | ai∈ElemSet, i=1, 2, …, n, n≥0}
} // 算法2.3
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2.2 在第i个数据元素之前插入数据元素e
InsertList_Sq (SqList &L, int i, Type e) { if (L.length>=L.listsize) { //当前存储空间已满 new0.elem=(Type*) realloc(L.elem, (L.listsize+INCREMENT)*sizeof(Type)); for(j=0; j<L.listsize; j++) new0.elemj=L.elemj; L.elem=new0.elem; //新的基地址 L.listsize += INCREMENT; //增加存储容量 }
Type *elem; //Type:用户定义的数据类型 int length; //记录线性表的长度 int listsize; //记录当前分配的存储量 } SqList;
10
2.2 线性表顺序存储结构的基本操作
1) 构造一个空的线性表L; 2) 输出线性表L中所有数据元素的值; 3) 在线性表L中的第i个数据元素之前插
14
2.2 在第i个数据元素之前插入数据元素e
if (i>L.length) i=L.length+1; else for (j=L.length; j>=i; --j)
L.elemj=L.elemj-1; L.elemi-1=e; //插入数据元素e ++L.length; //线性表的长度增1 } // 算法2.4
ElemType data; //数据域 struct Node *next; //指针域 };
一个结点: data next
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2.3 线性表的链式表示与实现
• 数据域:存储数据元素的内容。 • 指针域:存储后继元素的首地址。 • 结点:一个数据元素[在内存中]的映
象,包括数据域和指针域。 • 链表:以 结点序列 表示的线性表, —— 也称为线性表的链式存储结构。
20
2.3 线性表的链式表示与实现
线性表的链式表示:用若干组地址单元 存储线性表的数据元素。
a1 k1
a2 k2
a3 k3
… … ai ki … …
an-1 kn-1 an NULL
其中,ki是ai+1的地址,i =1, 2, …, n-1。
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2.3 线性表的链式表示与实现
• 线性链表存储结构的一般形式: struct Node {
} // 算法2.6
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归并两个非递减有序顺序线性表La和Lb, 得到新的非递减有序顺序线性表Lc
La: 10 30 51 66 Lc: 10 13 27 30 44 51 66 Lb: 13 27 44
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