标准版数据结构及关键业务过程概述(PPT67页)
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DS-数据结构概述PPT课件
算法的基本特征
有穷性：算法中的操作步骤为有限个，且每个步骤都能在有限时
间内完成。
确定性：组成算法的操作必须清晰无二义性。
可行性：算法中的所有操作都必须足够基本，都可以通过已经实
现的基本操作运算有限次实现之。
输入：作为算法加工对象的量值，通常体现为算法中的一组变量
。些算法的字面上可以没有输入，实际上已被嵌入算法之中。
入学成绩 561 512 532 509
所在班级 00计算机2 00计算机1 00计算机2 00计算机3
说明：在此类文档管理中,可以有查找、修改、插入、删 除等操作。
结论4：在某种数据结构上可以定义一组运算。
2021
软件学院 李媛媛9
1.2 数据结构的有关概念和术语
1、数据：对客观事物的符号表示，信息的载体，能被计算机识别、存 储和加工处理。如整数，实数，字符串、图象、声音等都是数据。 2、数据元素：数据的基本单位，又可称为元素、结点、顶点、记录等。 3、数据项: 是数据不可分割的最小单位。如学号、姓名等。
① 计算机处理的数据量越来越大。
② 数据类型越来越多。
③ 数据的结构越来越复杂。
2021
软件学院 李媛媛5
例1 已知数据如下：
19850700163172978233000340304195902261011
工号：1985070016 电话号码：3172978 邮编：233000 身份证号码：340304195902261011
第1章
1.1 为什么要学习数据结构 1.2 数据结构的基本概念和术语 1.3 算法和算法描述 1.4 算法时空效率分析方法
2021
软件学院 李媛媛1
本章重点难点
重点: ①数据结构的逻辑结构、存储结构以及基本操
数据与结构PPT课件
第3单元 认识数据 3.2 数据与结构
第一课时
课堂导入
请同学们预习、阅读教材第56页至57页任务一的活动1“了解订单数据”，填写表3.2.1.
网站名称
订单中的数据
Python中对应的数据类型
A网站 B网站
商品名称 单价 数量
商品名称 数量 价格
字符串 浮点型 整型 字符型 整型 浮点型
表3.2.1 网购中的订单数据
>>> bookinfo0=('id0010230',15.58,36) >>> type (bookinfo0) <class 'tuple'> >>>
>>> bookinfo1=('id2315937',20,2) >>> bookinfo1[1] 20
(2) 集合 Bookset={bookinfo0,bookinfo1} >>> bookinfo0=('id0010230',15.68,36) >>> bookinfo1=('id2315937',20,2) >>> bookset={bookinfo0,bookinfo1} >>> type(bookset) <class 'set'> >>>
第二课时
课堂导入
学生预习，阅读教材第59页和第6页任务二“探究快递配送过程”的活动1了解快递派送线 路，完成第60页的连点成树。
A 派送点
学校收发室
某单位传达室
B
C
第一课时
课堂导入
请同学们预习、阅读教材第56页至57页任务一的活动1“了解订单数据”，填写表3.2.1.
网站名称
订单中的数据
Python中对应的数据类型
A网站 B网站
商品名称 单价 数量
商品名称 数量 价格
字符串 浮点型 整型 字符型 整型 浮点型
表3.2.1 网购中的订单数据
>>> bookinfo0=('id0010230',15.58,36) >>> type (bookinfo0) <class 'tuple'> >>>
>>> bookinfo1=('id2315937',20,2) >>> bookinfo1[1] 20
(2) 集合 Bookset={bookinfo0,bookinfo1} >>> bookinfo0=('id0010230',15.68,36) >>> bookinfo1=('id2315937',20,2) >>> bookset={bookinfo0,bookinfo1} >>> type(bookset) <class 'set'> >>>
第二课时
课堂导入
学生预习，阅读教材第59页和第6页任务二“探究快递配送过程”的活动1了解快递派送线 路，完成第60页的连点成树。
A 派送点
学校收发室
某单位传达室
B
C
数据结构ppt教学课件
图形表示 1 2 3 4 5 6 7
Data Structure
2021/4/16
Page 21
逻辑结构
❖ 对数据元素之间存在的逻辑关系的描述； ❖ 可以用一个数据元素的集合和定义在此集合上的若干关系表示。
物理结构（存贮结构）
❖ 数据逻辑结构在计算机中的表示和实现。 ❖ 包含数据元素的映象和关系的映象。
非数值计算问题的数学模型正是本课程要讨论的数据结构。
Data Structure
2021/4/16
Page 11
例如
例1-1：图书馆的书目检索自动化问题
Data Structure
书目卡片
登录号： 书名： 作者名： 分类号： 出版单位： 出版时间： 价格：
2021/4/16
Page 12
例如
例1-1：图书馆的书目检索自动化问题
Data Structure
2021/4/16
Page 20
数据结构的形式定义
❖ 数据结构是一个二元组 Data_Structure=(D,S) 其中，D是数据元素的有限集，S是D上关系的有限集。
例如： list=(D,R) 其中：D={1,2,3,4,5,6,7}
R={<1,2>,<2,3>,<3,4>,<4,5>,<5,6>,<6,7>}
第一章 绪论
重点和难点
❖ 重点：了解有关数据结构的各个名词和术语的含义，以及语句频 度和时间复杂度、空间复杂度的估算。
❖ 难点：无
知识点
❖ 数据、数据元素、数据结构、数据类型、抽象数据类型、算法及 其设计原则、时间复杂度、空间复杂度
Data Structure
Data Structure
2021/4/16
Page 21
逻辑结构
❖ 对数据元素之间存在的逻辑关系的描述； ❖ 可以用一个数据元素的集合和定义在此集合上的若干关系表示。
物理结构（存贮结构）
❖ 数据逻辑结构在计算机中的表示和实现。 ❖ 包含数据元素的映象和关系的映象。
非数值计算问题的数学模型正是本课程要讨论的数据结构。
Data Structure
2021/4/16
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例如
例1-1：图书馆的书目检索自动化问题
Data Structure
书目卡片
登录号： 书名： 作者名： 分类号： 出版单位： 出版时间： 价格：
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例如
例1-1：图书馆的书目检索自动化问题
Data Structure
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数据结构的形式定义
❖ 数据结构是一个二元组 Data_Structure=(D,S) 其中，D是数据元素的有限集，S是D上关系的有限集。
例如： list=(D,R) 其中：D={1,2,3,4,5,6,7}
R={<1,2>,<2,3>,<3,4>,<4,5>,<5,6>,<6,7>}
第一章 绪论
重点和难点
❖ 重点：了解有关数据结构的各个名词和术语的含义，以及语句频 度和时间复杂度、空间复杂度的估算。
❖ 难点：无
知识点
❖ 数据、数据元素、数据结构、数据类型、抽象数据类型、算法及 其设计原则、时间复杂度、空间复杂度
Data Structure
数据结构精选课件(ppt 82页)
不同点
10.01.2020
11
1.2 数据结构的内容
逻辑结构 存储结构 运算集合
10.01.2020
12
逻辑结构
定义： 数据的逻辑结构是指数据元素之间逻辑关系描述。
形式化描述： Data_Structure=（D,R）其中D是数据元素的
有限集，R是D上关系的有限集。
四类基本的结构 集合结构、线性结构、树型结构、图状结构。
10.01.2020
13
集合结构
定义： 结构中的数据元素之间除了同属于
一个集合的关系外，无任何其它关系。
例如：
集合
10.01.2020
14
线ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ结构
定义： 结构中的数据元素之间存在着一对
一的线性关系。
例如：
线性表
10.01.2020
15
树型结构
定义： 结构中的数据元素之间存在着一对
多的层次关系。
数据结构课件
用C语言描述
西北师范大学经济管理学院
----信息管理系
10.01.2020
1
第1章 绪 论
1.1 数据结构的基本概念(定义) 1.2 数据结构的内容（研究范围） 1.3 算法设计 1.4 算法描述工具 1.5 对算法作性能评价 1.6 数据结构与C语言表示
●1.7 关于学习数据结构
100001 张爱芬 女 345．67 145．45 30．00 451．12
100002 李 林 男 445．90 185．60 45．00 586．50
100003 刘晓峰 男 345．00 130．00 25．00 450．00
100004 赵 俊 女 560．90 225．90 65．00 721．80
10.01.2020
11
1.2 数据结构的内容
逻辑结构 存储结构 运算集合
10.01.2020
12
逻辑结构
定义： 数据的逻辑结构是指数据元素之间逻辑关系描述。
形式化描述： Data_Structure=（D,R）其中D是数据元素的
有限集，R是D上关系的有限集。
四类基本的结构 集合结构、线性结构、树型结构、图状结构。
10.01.2020
13
集合结构
定义： 结构中的数据元素之间除了同属于
一个集合的关系外，无任何其它关系。
例如：
集合
10.01.2020
14
线ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ结构
定义： 结构中的数据元素之间存在着一对
一的线性关系。
例如：
线性表
10.01.2020
15
树型结构
定义： 结构中的数据元素之间存在着一对
多的层次关系。
数据结构课件
用C语言描述
西北师范大学经济管理学院
----信息管理系
10.01.2020
1
第1章 绪 论
1.1 数据结构的基本概念(定义) 1.2 数据结构的内容（研究范围） 1.3 算法设计 1.4 算法描述工具 1.5 对算法作性能评价 1.6 数据结构与C语言表示
●1.7 关于学习数据结构
100001 张爱芬 女 345．67 145．45 30．00 451．12
100002 李 林 男 445．90 185．60 45．00 586．50
100003 刘晓峰 男 345．00 130．00 25．00 450．00
100004 赵 俊 女 560．90 225．90 65．00 721．80
数据结构全套课件完整版ppt教学教程最新最全
数据类型反映了数据的取值范围以及对这类数据可以施加的运算。例如，在高级程序设计 语言中的整数都具有下列"数学特性"：1）它是…-2,-1,0,1,2，…这样一个序列；2）它可以 进行"+"、"-"、" "、"/"及"取模"等运算。
在高级程序设计语言中引入了整型、实型和布尔型等基本数据类型，程序员在编制程序时 就可以将其数据对象建立其上，避免了复杂的机器表示。数据类型就像一层外衣，使得程序员 只需知道如何使用整数、实数和布尔数，而不需要了解机器的内部细节，就能完成相应的程序 设计任务。
第1章
绪论
1.1 数据结构
3.关键码 关键码 （key）指的是数据元素中能起标识作用的数据项，例如学生信息表中的学号和姓 名。其中能起惟一标识作用的关键码称为“主关键码”，如学号；反之称为“次关键码”，如 姓名。
4.数据对象 数据对象(data object)是具有相同性质的数据元素的集合，是数据的一个子集。例如， 整数数据对象是集合Ｎ＝{0，±1，±2，…}，字母字符数据对象是集合C＝{'A'，'B'，…， 'Z'}。学生信息管理系统中的学生表也可看成一个数据对象。
新世纪应用型高等教育 计算机类课程规划教材
数据结构
新世纪应用型高等教育教材编审委员会 组编 主编 曹春萍
第2章 线性表
2.1 线性表的基本概念
线性表（linear-list）是一组具有相同特征的数据元素的有限序列。如， 某校十个教学班级的学生人数（50，53，55，52，56，59，60，55，57，51） 构成一个线性表。
第2章 线性表
第1章
在高级程序设计语言中引入了整型、实型和布尔型等基本数据类型，程序员在编制程序时 就可以将其数据对象建立其上，避免了复杂的机器表示。数据类型就像一层外衣，使得程序员 只需知道如何使用整数、实数和布尔数，而不需要了解机器的内部细节，就能完成相应的程序 设计任务。
第1章
绪论
1.1 数据结构
3.关键码 关键码 （key）指的是数据元素中能起标识作用的数据项，例如学生信息表中的学号和姓 名。其中能起惟一标识作用的关键码称为“主关键码”，如学号；反之称为“次关键码”，如 姓名。
4.数据对象 数据对象(data object)是具有相同性质的数据元素的集合，是数据的一个子集。例如， 整数数据对象是集合Ｎ＝{0，±1，±2，…}，字母字符数据对象是集合C＝{'A'，'B'，…， 'Z'}。学生信息管理系统中的学生表也可看成一个数据对象。
新世纪应用型高等教育 计算机类课程规划教材
数据结构
新世纪应用型高等教育教材编审委员会 组编 主编 曹春萍
第2章 线性表
2.1 线性表的基本概念
线性表（linear-list）是一组具有相同特征的数据元素的有限序列。如， 某校十个教学班级的学生人数（50，53，55，52，56，59，60，55，57，51） 构成一个线性表。
第2章 线性表
第1章
数据结构基础PPT课件
求解函数perm：
void perm (char *a, const int k，const int n) { // n 是数组a的元素个数，生成a[k],…,a[n-1]的全排列
int i; if (k = = n-1) { // 终止条件，输出排列
for ( i=0; i<n; i++) cout << a[i] << “ ”; // 输出包括前 // 缀，以构成整个问题的解
29
其中各语句的程序步数如下所示：
其总程序步数是2n+3。
30
例的1.6程设序r步su数m如(a下, n：)的程序步数为Trsum(n)，其各语句
= 可2+见Tr，sum当(nn-1=)。0时Trsum(0) = 2；当n > 0时Trsum(n)
31
通过反复代入可得： Trsum(n) = 2+ Trsum(n-1) = 2+2+Trsum(n-2) = 2*2+ Trsum(n-2) = 2+2+2+ Trsum(n-3) = 2*3+ Trsum(n-3) … = 2n+ Trsum(0) = 2n+2 所以rsum的程序步数为2n+2。
注意：这些定义不依赖于数据对象的具体表示，也
没有给出操作实现的过程。
10
数据抽象和封装机制的意义： （1）简化软件开发：
假设一个问题经分析将使用A、B、C三个数据 类型和协调代码求解。
（a）四位程序员，可由其中三位程序员各开发 一个数据类型，另一位程序员实现协调代码。
（b）一位程序员，数据抽象也可减少其在某一 具体时间需要考虑的范围。
void perm (char *a, const int k，const int n) { // n 是数组a的元素个数，生成a[k],…,a[n-1]的全排列
int i; if (k = = n-1) { // 终止条件，输出排列
for ( i=0; i<n; i++) cout << a[i] << “ ”; // 输出包括前 // 缀，以构成整个问题的解
29
其中各语句的程序步数如下所示：
其总程序步数是2n+3。
30
例的1.6程设序r步su数m如(a下, n：)的程序步数为Trsum(n)，其各语句
= 可2+见Tr，sum当(nn-1=)。0时Trsum(0) = 2；当n > 0时Trsum(n)
31
通过反复代入可得： Trsum(n) = 2+ Trsum(n-1) = 2+2+Trsum(n-2) = 2*2+ Trsum(n-2) = 2+2+2+ Trsum(n-3) = 2*3+ Trsum(n-3) … = 2n+ Trsum(0) = 2n+2 所以rsum的程序步数为2n+2。
注意：这些定义不依赖于数据对象的具体表示，也
没有给出操作实现的过程。
10
数据抽象和封装机制的意义： （1）简化软件开发：
假设一个问题经分析将使用A、B、C三个数据 类型和协调代码求解。
（a）四位程序员，可由其中三位程序员各开发 一个数据类型，另一位程序员实现协调代码。
（b）一位程序员，数据抽象也可减少其在某一 具体时间需要考虑的范围。
讲数据结构概述优秀课件
✓用图形方式表示如下：
abcde
线性逻辑结构
说明： a是b的直接前驱，b是a的直接后继 a是开始结点，e为终端结点，b、c、d为内部结 点
6、存储结构（物理结构）
数据结构在计算机中的表示(或称映象）称为 数据的存储结构，与计算机密切相关。
四种基本的存储结构： （1）顺序存储结构：用数据元素在存储器 中的相对位置来表示数据元素之间的逻辑关系。 （2）链式存储结构：在每一个数据元素中 增加一个存放地址的指针（→），用此指针来表 示数据元素之间的逻辑关系。 （3）索引存储结构 （4）散列存储结构
描述客观事物的存在计算机中的并可为计算机处理的符号 的总称，是计算机程序加工的”原料”。 （分两类：数值型 数据和非数值型数据）
2、数据元素(Data Element):
是数据的基本单位，在计算机程序中通常作为一个整体进 行考虑和处理。
或称：元素、结点、顶点、记录 对于文件，每个记录就是它的数据元素 对于数组，每个数组元素就是数据元素 对于字符串，字符就是数据元素
项目 3 100 米
200 米 跳高
算法:染色
模型:无向图
----田径赛的时间安排问题解法
（1）用顶点代表比赛项目，设用如下六个不同 的代号代表不同的项目：
跳高 跳远 标枪 铅球 100米 200米
ABC D E
F
（2）不能同时进行比赛的项目之间连上一条边。
某选手比赛的项目必定有边相连（不能同时比赛）
分两大类：线性结构 集合
非线性结构 树型结构 图型结构（网状结构）
（1）集合：结构中的数据元素除了同属于一种类型外，别无其 它关系。
（2）线性结构：结构中的数据元素之间存在一对一的关系。 （3）树型结构：结构中的数据元素之间存在一对多的关系。 （4）图型结构：结构中的数据元素之间存在多对多的关系。
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
数据结构讲义精品PPT课件
003 陈诚 02 男 19840910 638
… … … ……
…
数据元素
数据结构 具有结构的数据元素的集合。它包 括数据元素的逻辑结构、存储结构和相适应的 运算。
逻辑结构
数据元素之间的逻辑关系，与计算机无关。 可用一个二元组表示：Data_Structure = (D,R) D：数据元素的有穷集合，R：集合D上关系的有穷集合。
《The Art of Computer Programming》
Art Evans
数据结构在计算机科学中是一门综合性的专业基础课， 也是计算机专业的必修课，是其它许多课程的先修课程， 是设计编译程序、操作系统、数据库系统等系统程序和 大型应用程序的重要基础。
1.2 基本概念和术语
基本术语
数据 被计算机加工处理的对象。 数据元素（记录、表目） 数据的基本单位，
几种常用的运算有： (1)建立数据结构 (2)清除数据结构 (3)插入数据元素 (4)删除数据元素 (5)排序
(6)检索* (7)更新 (8)判空和判满* (9)求长*
*操作为引用型操作，即数据值不发生变化； 其它为加工型操作。
抽象数据类型
抽象数据类型 ADT（ Abstract Data Type ）： 数据类型概念的引伸。指一个数学模型以及在其上定义的操作集 合，与计算机无关。 数据类型：一组值的集合和定义在其上的一组操作的总称。
抽象数据类型的描述方法
ADT 抽象数据类型名 { 数据对象：〈数据对象的定义〉 数据关系：〈数据关系的定义〉 基本操作：〈基本操作的定义〉
} ADT 抽象数据类型名
其中基本操作的定义格式为:
基本操作名（参数表） 初始条件：〈初始条件描述〉 操作结果：〈操作结果描述〉
32数据与结构课件(共17张PPT)
最小生成树问题
最小生成树问题是图论中的另一类重要问题。 Kruskal算法和Prim算法是解决最小生成树问题的 常用算法。
图的匹配问题
图的匹配问题是图论中的一个经典问题，主要研 究如何在图中找到最大的匹配或者完美匹配。匈 牙利算法是解决图的匹配问题的常用算法。
06
查找与排序算法
查找算法分类及思想
• 选择排序实现原理：在未排序序列中找到最小（大）元素，存放到排序序列的 起始位置；再从剩余未排序元素中继续寻找最小（大）元素，然后放到已排序 序列的末尾；重复第二步，直到所有元素均排序完毕。
• 交换排序实现原理：以冒泡排序为例，比较相邻的元素。如果第一个比第二个 大，就交换他们两个；对每一对相邻元素作同样的工作，从开始第一对到结尾 的最后一对。在这一点，最后的元素应该会是最大的数；针对所有的元素重复 以上的步骤，除了最后一个；持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤，直 到没有任何一对数字需要比较。
03
栈和队列
栈定义及特点
栈的特点 具有后进先出的特性，即最后进入栈的元素最先出栈
。
栈（Stack）是一种特殊的线性数据结构，其元 素的添加和移除遵循后进先出（LIFO, Last In First Out）的原则。
只能在栈顶进行元素的添加和删除操作。
栈基本操作
01
02
03
04
入栈（Push）：在栈顶 添加一个元素。
二叉树遍历方法
01
02
03
04
前序遍历
先访问根节点，然后遍历左子 树，最后遍历右子树。
中序遍历
先遍历左子树，然后访问根节 点，最后遍历右子树。
后序遍历
先遍历左子树，然后遍历右子 树，最后访问根节点。