浙江大学高级数据结构课件

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数据结构ppt课件

数据结构ppt课件

数据结构的定义数据结构是计算机中存储、组织数据的方式,它定义了数据元素之间的逻辑关系以及如何在计算机中表示这些关系。

提高算法效率合适的数据结构可以显著提高算法的执行效率,降低时间复杂度和空间复杂度。

简化程序设计数据结构为程序设计提供了统一的抽象层,使得程序员可以更加专注于问题本身,而不是底层的数据表示和访问细节。

便于数据管理和维护良好的数据结构设计可以使得数据的管理和维护变得更加方便和高效。

数据结构的定义与重要性线性数据结构中的元素之间存在一对一的关系,如数组、链表、栈和队列等。

线性数据结构非线性数据结构中的元素之间存在一对多或多对多的关系,如树、图等。

非线性数据结构静态数据结构在程序运行期间不会发生改变,如数组、静态链表等。

静态数据结构动态数据结构在程序运行期间可以动态地添加或删除元素,如链表、动态数组等。

动态数据结构数据结构的分类01020304在计算机科学中,数据结构是算法设计和分析的基础,广泛应用于操作系统、编译原理、数据库等领域。

计算机科学在软件工程中,数据结构是软件设计和开发的重要组成部分,用于实现各种软件功能和性能优化。

软件工程在人工智能中,数据结构用于表示和处理各种复杂的数据和知识,如神经网络、决策树等。

人工智能在大数据处理中,数据结构用于高效地存储、管理和分析海量数据,如分布式文件系统、NoSQL 数据库等。

大数据处理数据结构的应用领域0102线性表是具有n个数据元素的有限序列创建、销毁、清空、判空、求长度、获取元素、修改元素、插入元素、删除元素等线性表的定义线性表的基本操作线性表的定义与基本操作03用一段地址连续的存储单元依次存储线性表的数据元素顺序存储结构的定义可以随机存取,即可以直接通过下标访问任意元素;存储密度高,每个节点只存储数据元素顺序存储结构的优点插入和删除操作需要移动大量元素;空间利用率不高,需要提前分配存储空间顺序存储结构的缺点链式存储结构的定义01用一组任意的存储单元存储线性表的数据元素,这组存储单元可以是连续的,也可以是不连续的链式存储结构的优点02插入和删除操作不需要移动大量元素,只需要修改指针;空间利用率高,不需要提前分配存储空间链式存储结构的缺点03不能随机存取,只能通过从头节点开始遍历的方式访问元素;存储密度低,每个节点除了存储数据元素外,还需要存储指向下一个节点的指针0102定义栈(Stack)是一种特殊的线性数据结构,其操作只能在一端(称为栈顶)进行,遵循后进先出(LIFO)的原则。

浙江大学数据库系统概念PPT第十章,对应原版教材第五版

浙江大学数据库系统概念PPT第十章,对应原版教材第五版

querying XML documents/data
Database System Concepts 10.5 ©Silberschatz, Korth and Sudarshan, Bo Zhou
Comparison with Relational Data
Inefficient: tags, which in effect represent schema information,
Nesting is supported in object-relational databases
But nesting is appropriate when transferring data
External application does not have direct access to data referenced by a foreign key
<bank-1> <customer> <customer_name> Hayes </customer_name> <customer_street> Main </customer_street> <customer_city> Harrison </customer_city> <account> <account_number> A-102 </account_number> <branch_name> Perryridge </branch_name> <balance> 400 </balance> </account> <account> … </account> </customer> . . </bank-1>

数据结构 课件 第一章绪论

数据结构 课件 第一章绪论
2010-112010-11-18 4
1.1 数据结构(续) 数据结构(
很多问题求解最后都转化为求解数学方程或数学方程组。 很多问题求解最后都转化为求解数学方程或数学方程组。 在房屋设计或桥梁设计中的结构应力分析 结构应力分析计算可化解为 在房屋设计或桥梁设计中的结构应力分析计算可化解为 线性代数方程组求解的问题 的问题, 线性代数方程组求解的问题, 天天看到的天气预报 它的数学模型是一个环流模式方 天气预报, 天天看到的天气预报,它的数学模型是一个环流模式方 程。 预报人口增长情况的数学模型为微分方程。 情况的数学模型为微分方程 预报人口增长情况的数学模型为微分方程。 当计算机进入非数值计算领域 非数值计算领域, 当计算机进入非数值计算领域,特别是用在管理上的时 候,计算机的操作对象之间的关系就无法用数学方程加以 描述了。 描述了。
按书名
高等数学 理论力学 线性代数 ……
S01 L01 S01 S02 ……
索引表
分类号: 001,003…… 001,003…… 出版单位: 樊映川 002,…….. 002,…….. 出版时间: 华罗庚 004, 004,…… 栾汝书 价格:
…….. ……..
……. …….
按作者名
001,… 001,… 002,…. 002,… 004,… 004,…. ……. …….
2010-112010-11-18
7
例2 - 1
人机对奕问题
树形的数据结 构
……..
……..
2010-112010-11-18
…...
…...
…...
…...
8
例2 - 2
学校问题
树形的数据结 构
刘志刚
部门
…….. ..

数据结构与算法 Data Structures and Algorithms

数据结构与算法 Data Structures and Algorithms

高级数据结构和算法分析Advanced Data Structures and Algorithm Analysis主讲教师:陈越Instructor: CHEN, YUEE-mail: chenyue@ Courseware and homework sets can be downloaded from /dsaa/教材(Text Book)Data Structures andAlgorithm Analysis in C(2nd Edition)Mark Allen Weiss陈越改编Email: weiss@参考书目(Reference)数据结构与算法分析(C语言版)魏宝刚、陈越、王申康编著浙江大学出版社 Data Structures, Algorithms, and Applications in C++数据结构算法与应用——C++语言描述(英文版)Sartaj Sahni McGraw-Hill & 机械工业出版社 数据结构课程设计何钦铭、冯雁、陈越著浙江大学出版社课程评分方法(Grading Policies)Research Project (23 or 25)Discussions(14)Homework (5)Q&A (0.5 each)Total 45Final Exam (55)Discussions(14)Form groups of 3 or 428 in-class discussion topicsEach takes 3~5 minutes14 = 28 10 / 20Research topics (23 or 25)◆Done in groups◆16 topics to choose from◆Report (18 or 20 points)◆In-class presentation (5~10 minutes, 5 points)◆The speaker will be chosen randomly from all thecontributors◆If there are many volunteers, only one group willbe chosen◆If there is no volunteer, I will talk about itHomework (5)✓Done independently✓10 problems✓Collected before the end of the next class meeting ✓ 5 = 10 10 / 20✓Late penalty: 2 points/weekQ&A⏹For volunteers only⏹0.5 point for each question asked/answered ⏹come and claim your credits after each classsession。

03数据结构基本概念PPT课件

03数据结构基本概念PPT课件

数据结构研究的主要内容
①数据元素之间的逻辑关系 ②采用的存储结构 ③对这些数据元素采用何种方式进行操作
2020/11/23
9
例:数据结构——学生成绩表
✓数据元素(学号、姓名、科目、成绩) ✓数据元素之间的关系(逻辑结构) ✓数据元素的存储(物理结构) ✓对数据元素的操作(增、减、查找、修改等)
33
数据结构上的常见操作
遍历、插入、更新、 删除、 查找、 排序 注意:每个问题都有一种和多种算法
找到效率最高的 以最容易理解的方式设计 设计的算法不容易出错或出错情况较少
2020/11/23
34
算法
算法的评价
时间复杂度
代码的执行时间,一般是以代码实际执行的指令数量(条)
空间复杂度
2020/11/23
11
数据的逻辑结构
数据元素之间关系的描述 描述逻辑结构的方法:描述法和图示法 描述法:
二元组 B = ( K, R )
K:元素集合 R:元素间关系的集合
注意:元素间的关系一般抽象为前驱与后继关 系,即表明结构中,一个元素的前一个元素是 谁,它的后一个元素又是谁
2020/11/23
24
索引存储
方法
为放在内存 中的元素建 索引表
K1
立索引表
1
K3
元素可以离 2
散存放
3
K4
通过查索引 4 表找到需要 索引号
K2
的元素
2020/11/23
联想:图书馆的查书卡
0300 0301 0302 0303 0304 0305 0306 0307 0308 0309
25
散列存储
散列存储方法
2020/11/23

数据结构ppt课件完整版

数据结构ppt课件完整版
数据结构是计算机中存储、组织 数据的方式,它定义了数据元素 之间的逻辑关系以及如何在计算 机中表示这些关系。
数据结构分类
根据数据元素之间关系的不同, 数据结构可分为线性结构、树形 结构、图形结构等。
4
数据结构重要性
01
02
03
提高算法效率
合理的数据结构可以大大 提高算法的执行效率,减 少时间和空间复杂度。
33
案例三:最小生成树在通信网络优化中应用
Kruskal算法
基于并查集实现,按照边的权值从小到大依次添加边,直到生成 最小生成树。
Prim算法
从某一顶点开始,每次选择与当前生成树最近的顶点加入,直到 所有顶点都加入生成树。
通信网络优化
最小生成树算法可用于通信网络优化,通过选择最优的通信线路 和节点,降低网络建设和维护成本。
2024/1/28
简化程序设计
数据结构的设计和实现可 以简化程序设计过程,提 高代码的可读性和可维护 性。
解决实际问题
数据结构是解决实际问题 的基础,如排序、查找、 图论等问题都需要依赖于 特定的数据结构。
5
相关术语解析
数据元素
数据元素是数据的基本 单位,通常作为一个整
体进行考虑和处理。
2024/1/28
02
队列的基本操作包括入队(enqueue)、出队( dequeue)、查看队首和队尾元素等。
03
队列的特点
2024/1/28
04
数据从队尾入队,从队首出队。
05
队列中元素的插入和删除操作分别在两端进行,因此也称 为双端操作。
06
队列中没有明显的头尾标记,通常通过计数器或循环数组 等方式实现。
15
栈和队列应用举例

编程处理数据课件(共29张PPT)浙教版(2019)高中信息技术必修1

编程处理数据课件(共29张PPT)浙教版(2019)高中信息技术必修1

随堂练习
1.有Python程序段如下:
import pandas as pd
pd1 = pd.Series([1,2,3,4])
print(pd1.index)
该程序段运行后输出结果为( )
A.
B.
C.
D.
0
1
1
2
1
2
2
3
2
3
3
4
3
4
4
5
2. 某DataFrame对象df,其中包含10个数据行和11个数据列 ,下列语句中能查看df对象中数据行的是( ) A.df.index B.df.columns C.df.tail() D.df.count()
备注
axis=0/1默认为0 (行) 不改变
不改变 ignore_index默认为 False使用原来的索 引列
改变
修改列名或者索 默认不改变 引
合并DataFrame 不改变 对象 根据行标签和列 改变 标签设置单个值
绘图
知识点二:利用matplotlib模块绘图 matplotlib是一个绘图库,使用其中的pyplot子库所提 供的函数可以快速绘图和设置图表的坐标轴、坐标轴 刻度、图例等。
在Python中引入matplotlib的pyplot子库的方法为: import matplotlib.pyplot as plt
figure()语法说明
figure(num=None,figsize=None,dpi=None,facecolor=None,edgecolor=None,frameon=Tr ue) num:图像编号或名称,数字为编号,字符串为名称。 figsize:接收元组类型的值,使用两个整数作为元素,指定图像的宽和高,单位是英寸。 dpi:图像分辨率,即每英寸多少个像素,缺省值为80。 facecolor:背景颜色,它只能接收字符串类型的颜色英文单词。 edgecolor:边框颜色 frameon:是否显示边框,接收的值True或False

浙江大学精品课程

浙江大学精品课程

浙江大学精品课程一、课程介绍浙江大学是中国一所著名的高等学府,拥有较长的历史和丰富的教学资源。

作为一所综合性大学,浙江大学开设了许多精品课程,涵盖了各个学科领域。

这些精品课程以其教学质量和教学内容的丰富性而受到广大学生的欢迎和推崇。

二、精品课程列表下面介绍几门浙江大学的精品课程:1. 数据结构与算法(C++版)•课程代码:CS001•学分:3•课程简介:数据结构与算法是计算机科学与技术专业中非常重要的一门基础课程。

这门课程主要介绍了常用的数据结构和算法设计与分析的基本原则。

通过学习这门课程,学生能够掌握常见数据结构的实现原理和应用场景,并具备设计和分析算法的能力。

•课程特点:该课程采用C++语言作为主要教学工具,综合了数据结构和算法的理论讲解和实践操作。

课程中会有大量的编程练习和实验,帮助学生更好地掌握课程所涵盖的知识。

2. 中国特色社会主义理论与实践•课程代码:PHI001•学分:2•课程简介:中国特色社会主义理论与实践是一门探讨中国特色社会主义制度和道路的重要课程。

通过本课程的学习,学生可以了解中国特色社会主义理论的源起、发展及实践,掌握充满中国特色的社会主义理论体系。

•课程特点:该课程以理论与实践相结合为特点,旨在帮助学生理解中国特色社会主义的本质和特点。

课程内容包括中国特色社会主义理论的基本概念、核心价值观、政治制度和改革开放等方面的详细介绍。

3. 人工智能导论•课程代码:CS002•学分:3•课程简介:人工智能导论是一门介绍人工智能领域基本知识和技术的课程。

通过本课程的学习,学生可以了解人工智能的基本概念、发展历程、应用领域和相关技术,培养学生在人工智能领域的基本能力和创新思维。

•课程特点:该课程内容包括人工智能的基本概念、智能代理、知识表示与推理、机器学习、自然语言处理等方面的内容。

课程采用理论讲解、实践操作和案例分析相结合的方式,加深学生对人工智能概念和技术的理解。

4. 创新创业与科技管理•课程代码:ECO001•学分:3•课程简介:创新创业与科技管理是一门介绍创新创业与科技管理理论和实践的课程。

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1 1+ 5 ⇒ nh ≈ 2 5
9/18
h+ 2
5
2

−1
⇒ h = O(ln n)
§5 Splay Trees Target : Any M consecutive tree operations
starting from an empty tree take at most O(M log N) time.
CHAPTER 4
Trees
§4 AVL Trees Target : Speed up searching (with insertion and
deletion)
root small large
Tool : Binary search trees
Problem : Although Tp = O( height ), but the
Adelson-VelskiiAdelson-Velskii-Landis (AVL) Trees (1962)
【Definition】An empty binary tree is height balanced. If T is a 】 nonempty binary tree with TL and TR as its left and right subtrees, then T is height balanced iff (1) TL and TR are height balanced, and of an empty tree The height (2) | hL − hR | ≤ 1 where hL and hR defined to be –1. of TL and TR , is are the heights
15/18
§5 Splay Trees
Deletions: Step 1: Find X ;
X will be at the root.
Home Step 2: Remove X ;
There will be two subtrees work: TL and TR .
p.136 4.23 The largest element Access) a splay tree Step 3: FindMax ( TL ; will be the root of T ,
respectively.
【Definition】The balance factor BF( node ) = hL − hR . In an 】 AVL tree, BF( node ) = −1, 0, or 1. 4 3 2 1
3/18
5 5 6 7 1 3 2 4 7 8 1 3 2 4
7 8 5
5/18
Jan
1 00 −1
§4 AVL Trees −11 02 −
Double Rotation
0 0
May Nov
1 0 00 1 −1
−11 00 − 2
Mar
0
Aug
0
0 −1
Aug
0
May Jan
0
Apr
0
Mar LR Rotation LR Insertion AR CR BL CL OR
Sort: List the elements in increasing order Solution: inorder traversal. Get Height: Compute the heights of the nodes Solution: postorder traversal. Get Depth: Compute the depths of the nodes Solution: preorder traversal.
P A B X A C G P X A B C D Single rotation A B C X P G D B C D G Double rotation D P G X
Rotate X and P
Zig-zig
13/18
§5 Splay Trees
Splaying not only moves the accessed node to the root, but also roughly halves k the depth of most nodes on the path. 5
0 0 00 −1 −1 1 −1 Jan
Note: Several bf’s might be changed even if p.136 4.22 we don’t need to reconstruct Double Rotation the tree.
0 − Feb July May1 Nov Feb Home work: Nov July 0 00 −1 0 −1 0 Feb July 0 Nov −1 0 June Oct June 0 p.136 4.16 May 0 June Oct 0 Create an AVL Tree Sept
height can be as bad as O( N ).
1/18
§4 AVL Trees
〖Example〗 2 binary search trees obtained for the months 〗 of the year
Jan Feb Apr Aug Dec Entered from Jan to Dec July Feb Aug Apr Dec Jan June A balanced tree
0 or 1
0
B
C
−1 or 0
AL CL
C
CR BR
C
CL OR CR BR AL
A
CL OR CR
B
BR
7/18
June
Oct
Sept
−0 1 −1−11 0 0 − 2
§4 AVL Trees
Apr
0 Apr Apr
0 0
Aug
1 Aug Aug
0 1 1
Jan Mar Jan 10 0 −1 −11 −11 −2 00 −2 10 −1 −1 0 0 −11 −2 Dec Mar May Dec Dec Mar
Discussion 2: How shall we move the node? Why does your method work?
10/18
§5 Splay Trees
k1 k2 A k4 k4
k5 k4 k5 E k E4 E
k5 k5
k5 F F F
A k2 A A A
k3 k1 k3 k4 B k1 k2 k2 D k1 k3 k2 k3D k1 k3 B C C D B CC B C B
−1 2
Apr
Nov
Jan In general:
1 0
A
0
LR Rotation
0 or 1 0
A
±1
B
B
C
−1 or 0
C
BL CL
C
CR
AR BL
B
CL OR CR
A
AR
6/18
Dec
−1 0 2 −1
July
−21 0 − 2 1
Feb
0 −1
§4 AVL Trees
Mar
0 1
RL Rotation
−1
A
AL BL
4/18
RR
0
−2
0
A
AL
B
BR
Insertion
−1
RR Rotation BR AL
0
B
BR BL
B
BL
A
Aug
Apr
−11 02 −
§4 AVL Trees
May
2 1 0 0 0
Mar
1 0
Nov
Aug
0
Apr
Discussion 1: What can we do now?
k4 k3 1 k2 AA B k1 B C Ck3 C D D k3 k4 D E k5 E
F
F
14/18
§5 Splay Trees
Insert: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
7 6 5 4 3 2 1 1 2 4
Find: 1
7 6 5 1 4 2 3 3 Read the 32-node example given in Figures 4.52 – 4.60 5 2 3 6 4 5 7 1 6 7
§4 AVL Trees
〖Example〗 Input the months 〗
−1 0 2
Mar
May
Nov
−11 00 − 2
Mar
0 −1
Single rotation 0 0 0
May
0 0
May Nov
Mar
Nov
The trouble maker Nov is in the right subtree’s right subtree of the trouble finder Mar. Hence it is called an RR rotation. A is not necessarily In general: the root of the tree
0 00 −2 −11
−11 0 − 2
Mar
00 −1 1
Aug
0
May Jan
0
0 −1
Dec
0
May
0 0ug Apr Feb
Jan July
Dec
0
July Feb
Nov
In general:
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