数据结构知识点总结

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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一、基本概念数据:所有能被输入到计算机并被处理的符号的集合。

数据元素:数据的基本单位,也称为结点、节点或记录。

数据项:构成数据元素的不可分割的最小单位。

抽象数据类型:抽象数据组织和与之相关的操作,通常采用数据对象、数据关系、基本操作集这样的三元组来表示。

二、逻辑结构数据的逻辑结构是从逻辑关系上描述数据,它与数据的存储无关,是独立于计算机的。

数据元素之间的关系(逻辑结构)可分为四类:集合结构:数据元素之间除了“属于同一集合”的关系外,别无其它关系。

线性结构:数据元素之间存在一对一的关系,如数组、链表、队列和栈等。

树形结构:数据元素之间存在一对多的关系,如二叉树、多叉树等。

图结构或网状结构:数据元素之间存在多对多的关系。

三、存储结构数据对象在计算机中的存储表示称为数据的存储结构,也称物理结构。

数据元素在计算机中有两种基本的储存结构:顺序存储结构: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,通常借助程序设计语言的数组类型来描述。

链式存储结构:无需占用一整块存储空间,数据元素的存储位置不必连续,而是通过指针链接形成逻辑关系。

四、数据结构的运算数据结构中的运算包括插入、删除、查找、遍历等,这些运算的实现依赖于具体的逻辑结构和存储结构。

五、数据结构的应用数据结构在各个领域都有广泛的应用,如数据库系统、计算机网络、图形处理等。

通过合理地选择和设计数据结构,可以提高程序的运行效率,降低存储空间的占用。

六、数据结构与算法的关系数据结构和算法是相辅相成的。

数据结构是算法的基础,算法的实现依赖于特定的数据结构。

同时,算法的优化也往往需要对数据结构进行改进和调整。

总结来说,数据结构是计算机科学中的核心概念之一,它涉及数据的组织、存储和运算等多个方面。

理解和掌握数据结构的基本知识点和原理,对于提高编程能力和解决实际问题具有重要意义。

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

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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)。

(完整版)数据结构知识点全面总结—精华版

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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。

数据结构必考知识点总结

数据结构必考知识点总结

数据结构必考知识点总结在准备考试时,了解数据结构的基本概念和相关算法是非常重要的。

以下是一些数据结构的必考知识点总结:1. 基本概念数据结构的基本概念是非常重要的,包括数据、数据元素、数据项、数据对象、数据类型、抽象数据类型等的概念。

了解这些概念有助于更好地理解数据结构的本质和作用。

2. 线性表线性表是数据结构中最基本的一种,它包括顺序表和链表两种实现方式。

顺序表是将数据元素存放在一块连续的存储空间内,而链表是将数据元素存放在若干个节点中,每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。

了解线性表的概念和基本操作是非常重要的。

3. 栈和队列栈和队列是两种特殊的线性表,它们分别具有后进先出和先进先出的特性。

栈和队列的实现方式有多种,包括数组和链表。

掌握栈和队列的基本操作和应用是数据结构的基本内容之一。

4. 树结构树是一种非线性的数据结构,它包括二叉树、多路树、二叉搜索树等多种形式。

了解树的基本定义和遍历算法是必考的知识点。

5. 图结构图是一种非线性的数据结构,它包括有向图和无向图两种形式。

了解图的基本概念和相关算法是非常重要的,包括图的存储方式、遍历算法、最短路径算法等。

6. 排序算法排序是一个非常重要的算法问题,掌握各种排序算法的原理和实现方式是必不可少的。

常见的排序算法包括冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序、归并排序等。

7. 查找算法查找是另一个重要的算法问题,包括顺序查找、二分查找、哈希查找、树查找等。

了解各种查找算法的原理和实现方式是必考的知识点之一。

8. 算法复杂度分析算法的时间复杂度和空间复杂度是评价算法性能的重要指标,掌握复杂度分析的方法和技巧是非常重要的。

9. 抽象数据类型ADT是数据结构的一种概念模型,它包括数据的定义和基本操作的描述。

了解ADT的概念和实现方式是非常重要的。

10. 动态存储管理动态存储管理是数据结构中一个重要的问题,包括内存分配、内存释放、内存回收等。

了解动态存储管理的基本原理和实现方式是必考的知识点之一。

数据结构知识点全面总结_精华版

数据结构知识点全面总结_精华版

数据结构知识点全面总结_精华版数据结构是计算机科学中的重要概念,它涉及到如何有效地存储和组织数据,以便于程序的操作和管理。

在本文中,我将全面总结数据结构的核心知识点,以帮助读者深入理解和掌握这一领域的基础概念和算法。

一、线性结构1. 数组(Array)数组是一种线性结构,它由相同类型的元素组成,通过索引访问。

数组的特点是随机访问快,但插入和删除操作较慢。

2. 链表(LinkedList)链表由一系列节点组成,每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。

链表的特点是插入和删除操作快,但访问元素需要遍历整个链表。

3. 栈(Stack)栈是一种后进先出(LIFO)的数据结构,只允许在栈顶进行插入和删除操作。

栈的应用场景包括表达式求值、函数调用和递归等。

4. 队列(Queue)队列是一种先进先出(FIFO)的数据结构,只允许在队尾插入元素,在队头删除元素。

队列的应用场景包括任务调度和缓冲区管理等。

二、树形结构1. 二叉树(Binary Tree)二叉树是一种每个节点最多只有两个子节点的树形结构,它可以为空树。

二叉树的遍历方式包括前序、中序和后序遍历。

2. 堆(Heap)堆是一种完全二叉树,其中每个节点的值都大于等于(或小于等于)其子节点的值。

堆常用于实现优先队列和排序算法。

3. 平衡二叉树(Balanced Binary Tree)平衡二叉树是一种高度平衡的二叉树,它的左右子树的高度差不超过1。

平衡二叉树的例子包括AVL树和红黑树。

4. B树(B-Tree)B树是一种多路搜索树,它在一个节点中可以存储多个元素。

B树常用于数据库索引和文件系统等。

三、图形结构1. 图(Graph)图由节点和边组成,节点表示数据元素,边表示节点之间的关系。

图分为有向图和无向图,常用的表示方式有邻接矩阵和邻接表。

2. 深度优先搜索(DFS)深度优先搜索是一种用于图的遍历算法,它从起始节点开始,沿着一条路径尽可能深入,直到不能继续为止,然后回溯到前一个节点继续搜索。

数据结构知识点总结归纳整理

数据结构知识点总结归纳整理

第1章绪论1.1 数据结构的基本概念数据元是数据的基本单位,一个数据元素可由若干个数据项完成,数据项是构成数据元素的不可分割的最小单位。

例如,学生记录就是一个数据元素,它由学号、姓名、性别等数据项组成。

数据对象是具有相同性质的数据元素的集合,是数据的一个子集。

数据类型是一个值的集合和定义在此集合上一组操作的总称。

•原子类型:其值不可再分的数据类型•结构类型:其值可以再分解为若干成分(分量)的数据类型•抽象数据类型:抽象数据组织和与之相关的操作抽象数据类型(ADT)是指一个数学模型以及定义在该模型上的一组操作。

抽象数据类型的定义仅取决于它的一组逻辑特性,而与其在计算机内部如何表示和实现无关。

通常用(数据对象、数据关系、基本操作集)这样的三元组来表示。

#关键词:数据,数据元素,数据对象,数据类型,数据结构数据结构的三要素:1.逻辑结构是指数据元素之间的逻辑关系,即从逻辑关系上描述数据,独立于计算机。

分为线性结构和非线性结构,线性表、栈、队列属于线性结构,树、图、集合属于非线性结构。

2.存储结构是指数据结构在计算机中的表示(又称映像),也称物理结构,包括数据元素的表示和关系的表示,依赖于计算机语言,分为顺序存储(随机存取)、链式存储(无碎片)、索引存储(检索速度快)、散列存储(检索、增加、删除快)。

3.数据的运算:包括运算的定义和实现。

运算的定义是针对逻辑结构的,指出运算的功能;运算的实现是针对存储结构的,指出运算的具体操作步骤。

1.2 算法和算法评价算法是对特定问题求解步骤的一种描述,有五个特性:有穷性、确定性、可行性、输入、输出。

一个算法有零个或多个的输入,有一个或多个的输出。

时间复杂度是指该语句在算法中被重复执行的次数,不仅依赖于问题的规模n,也取决于待输入数据的性质。

一般指最坏情况下的时间复杂度。

空间复杂度定义为该算法所耗费的存储空间。

算法原地工作是指算法所需辅助空间是常量,即O(1)。

第2章线性表2.1 线性表的定义和基本操作线性表是具有相同数据类型的n个数据元素的有限序列。

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数据结构知识点总结
一、数据结构的分类
数据结构可以分为线性结构和非线性结构两大类。

1. 线性结构
线性结构是最简单、最常用的数据结构之一,它的特点是每个数据元素都只有一个前驱和一个后继,形成一个线性序列。

常见的线性结构包括:数组、链表、栈和队列。

- 数组:数组是由相同类型的元素按一定顺序排列而成的数据集合。

数组的元素可以通过下标直接访问,具有随机访问的特性。

- 链表:链表是一种线性表,由一系列节点组成,节点可以动态分配。

链表的节点之间通过指针进行连接,可以实现随机插入和删除操作。

- 栈:栈是一种特殊的线性表,只能在表尾进行插入和删除操作。

后进先出(LIFO)是栈的特点。

- 队列:队列也是一种特殊的线性表,只能在表尾进行插入操作,表头进行删除操作。

先进先出(FIFO)是队列的特点。

2. 非线性结构
非线性结构是一些数据元素之间存在着多对多的关系,各元素之间并不是简单的前驱和后继关系。

常见的非线性结构包括:树和图。

- 树:树是一种非线性的数据结构,它由节点和边组成。

树中有一个特殊的节点称为根节点,其他节点按照父子关系连接起来,形成层次结构。

- 图:图是由顶点集合和边集合组成的一种数据结构。

图的边可以是有向边或无向边,顶点之间可以存在环。

二、数据结构的基本操作
数据结构的基本操作包括:插入、删除、查找、更新等。

这些操作是对数据结构中的元素进行处理和管理的基本手段。

1. 插入操作
插入操作是将一个新的元素插入到数据结构中的适当位置,使得整个数据结构保持有序性
或其他特定的结构性质。

2. 删除操作
删除操作是从数据结构中移除一个元素,使得整个数据结构保持有序性或其他特定的结构
性质。

3. 查找操作
查找操作是根据给定的条件在数据结构中找到符合条件的元素。

4. 更新操作
更新操作是对数据结构中的元素进行修改,使得元素的值变为新给定的值。

三、常用的数据结构算法
1. 排序算法
排序算法是对一组元素按照指定规则进行排序的算法。

常见的排序算法包括:冒泡排序、
选择排序、插入排序、快速排序、归并排序等。

- 冒泡排序:通过相邻元素的比较和交换,将待排序的元素依次“冒”到最终位置。

- 选择排序:依次选取未排序部分中的最小元素,放到已排序部分的末尾。

- 插入排序:将元素逐个插入到已排序部分的适当位置。

- 快速排序:通过一次排序将待排序元素分为两部分,分而治之,递归地对每个部分进行
排序。

- 归并排序:将待排序元素分为若干子序列,对每个子序列进行排序,最后将排好序的子
序列合并。

2. 搜索算法
搜索算法是在给定的数据集合中找到指定元素的算法。

常见的搜索算法包括:线性查找、
二分查找、深度优先搜索(DFS)、广度优先搜索(BFS)等。

- 线性查找:从数据集合的第一个元素开始,逐个比较,直到找到指定元素。

- 二分查找(折半查找):将数据集合分为两部分,根据中间元素与指定元素的大小关系,决定继续查找左半部分或右半部分。

- 深度优先搜索(DFS):不断地向前搜索,直到无法再继续为止,然后后退一步,继续搜索。

- 广度优先搜索(BFS):从起始节点开始,搜索所有相邻节点,然后再搜索与这些相邻节点相邻的节点,依此类推。

3. 哈希算法
哈希算法是一种将数据通过哈希函数映射到固定大小的索引或键值的算法。

哈希算法能够
加快数据的查找速度,提高数据的访问效率。

四、数据结构的应用
数据结构在计算机科学中有着广泛的应用,它在很多领域都发挥着重要作用。

1. 数据库
数据库是数据结构的重要应用领域之一。

数据库中的表、索引、视图等都是基于数据结构
的概念设计和组织的。

2. 网络
网络通信和数据传输中的各种数据结构,如树、图等,都是为了更高效地处理和管理网络
中的数据。

3. 编译器
编译器是将高级语言翻译成机器语言的程序。

编译器中常用的数据结构有符号表、语法树、中间代码等。

4. 操作系统
操作系统中的文件系统、内存管理、进程调度等都离不开数据结构的支持。

5. 图形学
图形学中的几何计算、图像处理等都需要涉及到各种数据结构的算法。

总结:
数据结构是计算机科学中非常重要的一门基础学科,它研究的是数据的组织、存储和管理。

掌握和应用好数据结构,可以帮助我们更有效地处理和管理数据,提高程序的性能和效率。

现在的计算机科学发展日新月异,数据结构也在不断地演进和完善。

因此,我们应该不断
地学习和掌握最新的数据结构知识,不断地提高自己的数据结构能力,为计算机科学的发
展和进步做出更大的贡献。

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