山东大学数据结构课件

合集下载

《数据结构》课件

《数据结构》课件

查找操作
顺序查找
二分查找
链表查找
在顺序存储结构的线性表中,查找操 作需要从线性表的第一个节点开始, 逐个比较节点的数据域,直到找到目 标数据或遍历完整个线性表。时间复 杂度为O(n)。
在有序的顺序存储结构的线性表中, 查找操作可以采用二分查找算法。每 次比较目标数据与中间节点的数据域 ,如果目标数据大于中间节点,则在 右半部分继续查找;否则在左半部分 查找。时间复杂度为O(log n)。
数据结构是算法的基础。许多算法的实现需要依赖于特定的数据结构, 因此掌握常见的数据结构是编写高效算法的关键。
数据结构在解决实际问题中具有广泛应用。无论是操作系统、数据库系 统、网络通信还是人工智能等领域,数据结构都发挥着重要的作用。
数据结构的分类
根据数据的逻辑关系,数据结构可以分为线性结构和非线 性结构。线性结构如数组、链表、栈和队列等,非线性结 构如树形结构和图形结构等。
04
数据结构操作
插入操作
顺序插入
在顺序存储结构的线性表中,插入操作 需要找到插入位置的前驱节点,修改前 驱节点的指针,使其指向新节点,然后 让新节点指向后继节点。如果线性表的 第一个节点是空节点,则将新节点作为 第一个节点。
VS
链式插入
在链式存储结构的线性表中,插入操作需 要找到插入位置的前驱节点,修改前驱节 点的指针,使其指向新节点。如果线性表 的第一个节点是空节点,则将新节点作为 第一个节点。

01
02
03
04
图是一种非线性数据结构,由 节点和边组成,其中节点表示 数据元素,边表示节点之间的
关系。
图具有网络结构,节点之间的 关系可以是任意复杂的,包括
双向、单向、无向等。

山大计算机数据结构ppt电子版资料C 概述综述

山大计算机数据结构ppt电子版资料C  概述综述

一、基础知识
(2)指针运算
对象指针可与整型数进行加减运算 指针将向前或向后移动整数值个单位 每个单位的长度等于所指数据对象的长度
(3)指向函数的指针
函数指针可理解为地址,该函数的代码从此地址开始存放 Int strcomp(char*,char*); Int (*ptr)(char*,char*); Ptr=strcmp; 区别:int *ptr(char*,char*);含义为函数ptr,其返回值为整 数型指针
2019年4月4日9时56分 山东大学计算机学院 19
一、基础知识
(5)跳转语句
Break
用于for,while,do-while或switch语句的循环体中 用来终止循环或swith语句的执行
Continue
出现在循环体中,使循环马上停止执行后面的语句,转 而执行下一次条件测试
Goto语句 Return语句
(2)参数传递
传值法,传址法 传址时,参数为指针,直接使用变量名;否则用&取址
2019年4月4日9时56分
山东大学计算机学院
21
一、基础知识
(3)函数缺省参数
须在函数原型定义时指定参数的初值 Int max(int i=0,int j=0); 缺省参数必须放在参数序列的最右边
(4)Inline函数
常量
定义变量时加上const限定符
const int j=100;
定义常量时,如缺省数据类型则为整数型 定义常量时,必须同时给定初值 支持用#define宏来定义常数变量,但这 种定义没有数据类型,而const定义的变 量均有数据类型
2019年4月4日9时56分 山东大学计算机学院 7
一、基础知识
2019年4月4日9时56分 山东大学计算机学院 14

全套电子课件:数据结构(C语言版)(第三版)

全套电子课件:数据结构(C语言版)(第三版)

例 计算f=1!+2!+3!+…+n!, 用C语言描述。
void factorsum(n) int n;{int i,j;int f,w; f=0; for (i=1,i〈=n;i++) {w=1; for (j=1,j〈=i;j++) w=w*j; f=f+w;} return;
1.2 数据结构的发展简史及其 在计算机科学中所处的地位
• 发展史: 1、 “数据结构”作为一门独立的课程在国外是从1968年才开始设
立的。 2、 1968年美国唐·欧·克努特教授开创了数据结构的最初体系,他所
著的《计算机程序设计技巧》第一卷《基本算法》是第一本较 系统地阐述数据的逻辑结构和存储结构及其操作的著作。
⑵ while语句
while (〈条件表达式〉) { 循环体语句; }
• while循环首先计算条件表达式的值,若条件表达式的值非零, 则执行循环体语句,然后再次计算条件表达式,重复执行,直 到条件表达式的值为假时退出循环,执行该循环之后的语句。
⑶ do-while语句
do { 循环体语句 } while(〈条件表达式〉)
• 地位: 1、“数据结构”在计算机科学中是一门综合性的专业基础课。
2、数据结构是介于数学、计算机硬件和计算机软件三者之间 的一门核心课程。
3、数据结构这一门课的内容不仅是一般程序设计(特别是非 数值性程序设计)的基础,而且是设计和实
1.3 什么是数据结构
• 解决非数值问题的算法叫做非数值算法,数据处理方面的算法都 属于非数值算法。例如各种排序算法、查找算法、插入算法、删 除算法、遍历算法等。
• 数值算法和非数值算法并没有严格的区别。

数据结构ppt课件完整版

数据结构ppt课件完整版

针对有序数据集合,每次通过中间元素将 待查找区间缩小为之前的一半,直到找到 元素或区间为空。
哈希查找
树形查找
通过哈希函数将数据映射到哈希表中,实 现快速查找。
如二叉搜索树、平衡树等,通过树形结构实 现高效查找。
排序算法分类及实现原理
插入排序
将待排序元素逐个插入到已排序序列中,直到所有元素均插入完毕。
由n(n>=0)个具有相同类型 的数据元素(结点)a1,a2,
...,an组成的有序序列。
同一性
每个元素必须是同一类型的数 据。
有序性
元素之间具有一对一的前驱和 后继关系,即除首尾元素外, 每个元素都有一个前驱和一个 后继。
可变性
线性表的长度可变,即可以插 入或删除元素。
顺序存储结构与链式存储结构比较
定义
用一段连续的存储单元依次存储线性 表的数据元素。
优点
可以随机存取表中任一元素,且存取 时间复杂度为O(1)。
顺序存储结构与链式存储结构比较
• 缺点:插入和删除操作需要移动大量元素,时间 复杂度高;需要预先分配存储空间,容易造成空 间浪费。
顺序存储结构与链式存储结构比较
定义
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
查找操作
查找指定元素的位置。
遍历操作
访问线性表中的每个元素。
销毁操作
释放线性表占用的存储空间。
03
栈和队列
栈定义及特点
栈(Stack)是一种特殊的线性数据结构,其数据的存 取遵循后进先出(LIFO, Last In First Out)的原则。 栈的特点
具有记忆功能,能保存数据的状态。
栈的基本操作包括入栈(push)、出栈(pop)、查 看栈顶元素(top)等。 只能在栈顶进行数据的插入和删除操作。

001C++程序设计 数据结构

001C++程序设计 数据结构
1/1/2014 5
堆的概念
当程序运行到需要一个动态分配的变量或对象时,
必须向系统申请取得堆中的一块所需大小的存贮空 间,用于存贮该变量或对象。
当不再使用该变量或对象时,也就是它的生命结束
时,要显式释放它所占用的存贮空间,这样系统就 能对该堆空间进行再次分配,做到重复使用有限的 资源。
1/1/2014 6
山东大学计算机科学与技术学院 数据结构 第1章 C++程序设计 20
1.3.5 二维数组
程序 1-13 创建一个二维数组但不处理异常 . template <class T> Void Make2DArray ( T** &x, int rows, int cols) {//创建一个二维数组 //不捕获异常. x = new T*[rows]; //创建行指针
第1章 C++程序设计
山东大学计算机科学与技术学院
数据结构
第1章 C++程序设计
1
本章内容:
C++特性:





参数传递方式(如传值、引用和常量引用)。 函数返回方式(如返值、引用和常量引用)。 模板函数。 递归函数。 常量函数。 内存分配和释放函数:new与delete。 异常处理结构:try,catch和throw。 类与模板类。 类的共享成员、保护成员和私有成员。 友元。 操作符重载。
Delete:
释放由操作符new所分配的空间
int *y = new int (10); Delete y; float *x=new float[n]; Delete []x;
山东大学计算机科学与技术学院

山大数据结构_5精讲

山大数据结构_5精讲

27
方法

可以在从左至右的扫描过程中把所遇到 的左括号存放到堆栈内。每当遇到一个 右括号时,就将它与栈顶的左括号(如 果存在)相匹配,同时从栈顶删除该左 括号。
1/31/2019
28
汉诺塔问题

已知 n 个碟子和 3 座塔。初始时所有的 碟子按从大到小次序从塔1的底部堆放 至顶部,需要把碟子都移动到塔2,每 次移动一个碟子,而且任何时候都不 能把大碟子放到小碟子的上面。
1/31/2019
13
链表描述
哪一端对应栈顶?
1/31/2019
14
从Chain派生的链表形式的堆栈
template<class T> class LinkedStack : private Chain<T> { public: bool IsEmpty() const {return Chain<T>::IsEmpty();} bool IsFull() const; T Top() const {if (IsEmpty()) throw OutOfBounds(); T x; Find(1, x); return x;} LinkedStack<T>& Add(const T& x) {Insert(0, x); return *this;} LinkedStack<T>& Delete(T& x) {Chain<T>::Delete(1, x); return *this;} 1/31/2019 } ;
自定义Stack
template<class T> class Stack{ // LIFO 对象 public: Stack(int MaxStackSize = 10); ~Stack () {delete [] stack;} bool IsEmpty() const {return top == -1;} bool IsFull() const {return top == MaxTo p ; } T Top() const; Stack<T>& Add(const T& x); Stack<T>& Delete(T& x); private : int top; // 栈顶 int MaxTop; // 最大的栈顶值 T *stack; // 堆栈元素数组 1/31/2019 9 } ;

山东大学数据结构_6教材

山东大学数据结构_6教材

2
队列(Queues)
1. 定义 是一个线性表,其插入和删 除操作分别在表的不同端进行。 添加新元素的那一端被称为队尾 (rear),而删除元素的那一端被 称为队首(front)。
2. 队 列 是 一 个 先 进 先 出 ( firstin-first-out, FIFO ) 的 线 性 表 。
7/15/2020
7/15/2020
22
公式化类Queue
template<class T> T Queue<T>::Last() const { //返回队列的最后一个元素
//如果队列为空,则引发异常OutOfBounds if (IsEmpty()) throw OutOfBounds(); return queue[rear]; }
7/15/2020
23
公式化类Queue
template<class T>
Queue<T>& Queue<T>::Add(const T& x)
{ //把x 添加到队列的尾部
//如果队列满,则引发异常NoMem
if (IsFull()) throw NoMem();
rear = (rear + 1) % MaxSize;
3
队列 ( Queue )
定义
队列是只允许在一端删除,在另一端插入的 顺序表
允许删除的一端叫做队首(front),允许插入 的一端叫做队尾(rear)。
特性
先进先出(FIFO, First In First Out)
7/15/2020
4
队列
7/15/2020
5
队列

山大 数据结构_2

山大  数据结构_2
1
5/19/2014
本章重点
1. 2.
3.
顺序搜索/折半搜索算法 名次排序/选择排序/冒泡排序/插入 排序算法 渐进符号(O、Θ 、Ω 、o)
5/19/2014
2
算法的性能标准
正确性 可使用性
可读性
健壮性
文档
效率:对空间和时间的需求
5/19/2014
3
2.1 Program Performance
5/19/2014 26
多项式求值
Pn (x) c0 c1 x c2 x cn x
2 n
ci x
i 0
n
i
5/19/2014
27
程序2-3多项式求值算法
template <class T> T PolyEval(T coeff[], int n, const T& x) { / /计算n次多项式的值,coeff[0:n]为多项式的系数 T y=1, value= coeff[0] ; for ( int i = 1; i <= n; i++) { //累加下一项 y *= x;
1.
2. 3. 4.
程序性能:运行一个程序所需要的内 存和时间。 为什么关心程序性能? 分析(Analysis)/实验(measurement) 空间复杂性(Space Complexity)/时 间复杂性(Time Complexity)
4
5/19/2014
2.2 Space Complexity
11
5/19/2014
空间复杂性度量
可以把一个程序所需要的空间分成两部分: 固定部分,独立于实例的特征。一般来说, 这一部分包含指令空间(即代码空间)、 简单变量及定长复合变量所占用空间、常 量所占用空间等等。 可变部分,由以下部分构成:复合变量所 需的空间(这些变量的大小依赖于所解决 的具体问题),动态分配的空间(这种空 间一般都依赖于实例的特征),以及递归 栈所需的空间(该空间也依赖于实例的特 征)。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

题 2.11
返回
题 2.21
void SqReverse(SqList &va) {//顺序表就地逆置 i=0;j=va.length-1; while(i<j){ t=va.elem[i]; va.elem[i]= va.elem[j]; va.elem[j]=t; i++; j--;} }
返回
题 2.21
void SqReverse(SqList &va) {//顺序表就地逆置 i=0;end=(va.length-1)/2;n=va.length; while(i<=end){ t=va.elem[i]; va.elem[i]= va.elem[n-i-1]; va.elem[n-i-1]=t; i++;} }
题 2.11
返回
Status Insert_Sq( SqList &va, ElemType x ) { // 已知顺序表 va 中元素递增有序,将x插入到 适当位置,并保持原表的有序性 if (va.length = va.listsize){ newbase=(ElemType *)realloc(va.elem, (va.listsize+LISTINCREMENT)*sizeof(ElemType)); if(!newbase) exit(OVERFLOW); va.elem=newbase;va.listsize+=LISTINCREMENT; } i = va.length-1; while (i>=0 && x<va.elem[i]){ va.elem[i+1] = va.elem[i]; // 右移所有值>x的元素 i--;} va.elem[i+1] = x; va.length++; return OK; } //Insert_Sq
例题:
3、下面关于线性表的叙述中,错误的是 A)线性表采用顺序存储,必须占用一片连续的存储单元。 B)线性表采用顺序存储,便于进行插入和删除操作。 C)线性表采用链接存储,不必占用一片连续的存储单元 D)线性表采用链接存储,便于插入和删除操作。 4、下述哪一条是顺序存储方式的优点? A)存储密度大 B)插入运算方便 C)删除运算方便
Status Insert_Sq( SqList &va, ElemType x ) { // 已知顺序表 va 中元素递增有序,将x插入到 适当位置,并保持原表的有序性 if (va.length = va.listsize){ newbase=(ElemType *)realloc(va.elem, (va.listsize+LISTINCREMENT)*sizeof(ElemType)); if(!newbase) exit(OVERFLOW); va.elem=newbase;va.listsize+=LISTINCREMENT; } i = 0; while (i<va.length && x>=va.elem[i]) i++; for ( j=va.length-1; j>=i; j-- ) va.elem[j+1] = va.elem[j]; // 右移所有值>x的元素 va.elem[i] = x; va.length++; return OK; } //Insert_Sq
6、单链表的每个结点中包括一个指针next,它指向该结点的后继 结点。现要将指针q指向的新结点插入到指针p指向的单链表结点 之后,下面的操作序列中哪一个是正确的? 【答案】 6、C A)q=p-> next; p-> next=q-> next B)p-> next=q-> next; q=p-> next C)q-> next=p-> next; p-> next=q; D)p-> next=q; q-> next=p-> next
返回
题 2.14
int ListLength_L(LinkList L){ //L为带头结点的单链表的头指针,返回该 链表的长度,即元素个数 p=L;j=0; while(p->next) { p=p->next; ++j; } return(j); } 返回
题2.22 L
逆置线性链表 p succ p succ p succ p
【答案】 3、B
D)可方便地用于各种逻辑结构的存储表示 【答案】 4、A
5、以下关于链式存储结构的叙述中哪一条是不正确的? A) 结点除自身信息外还包括指针域,因此存储密度小于 顺序存储结 构 【答案】 5、C B) 逻辑上相邻的结点物理上不必邻接 C) 可以通过计算直接确定第i个结点的存储地址 D) 插入、删除运算操作方便,不必移动结点
例题: 1、描述以下三个பைடு நூலகம்念的区别:头指针,头结点,首元结点
(第一个元素结点)。 【解答】
头指针是指向链表中第一个结点(头结点或首元结点)的 指针;在首元结点之前附设的一个结点称为头结点;首元结 点是指链表中存储线性表中第一个数据元素结点。若链表中 附设头结点,则不管线性表是否为空,头指针均不为空,否 则表示空表的链表的头指针为空。
a1
a3
a2
a3
L
a2

a1
基 1)标志后继结点; 本 操 2)修改指针(将*p插入在头结点之后); 作 3)重置结点*p(p重新指向原表中后继); :
void inverse(LinkList &L) { // 逆置带头结点的单链表 L p=L->next; L->next=NULL; while ( p) { succ=p->next; // succ指向*p的后继 p->next=L->next; L->next=p; // *p插入在头结点之后 p = succ; } 返回 }
例题:
2、简述线性表的两种存储结构的主要优缺点及各自适用的场合。 【分析】
线性表的两种主要存储结构各有其优点和缺点,不能简单地 说哪个好哪个差,要根据实际问题和其适用的场合使用。
【解答】 顺序存储可以按位置直接存取数据元素,方便灵活,效率高, 但插入、删除操作是将引起元素移动,降低了效率;链式存储元 素存储采用动态分配,利用率高,但需增设表示结点之间有序关 系的指针域,存取数据元素不如顺序存储方便,但结点的插入、 删除操作十分简单。 顺序存储适用于线性表中元素数量基本稳定,且很少进行插 入和删除,但要求以最快的速度存取线性表中的元素的情况;而 链式存储适用于频繁进行元素的动态 插入或删除操作的场合。
相关文档
最新文档