数据结构线性表 ppt课件
数据结构严蔚敏ppt课件
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数据结构（严蔚敏）版
●资料上传者：安徽大学研究生
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[学习目标]
掌握线性表的顺序存储结构和抽象数据类型中定义的每一种操作的含义，在顺序存储方式下
每一种操作的具体实现和相应的时间复杂度；
掌握链接存储的概念，线性表的单、双链接存储结构，对它们进行插入和删除结点的方法
，循环单、双链表和带表头附加结点的单、双
链表的结构和操作特点；
掌握每一种线性表操作在由动态结点构成的单链表上具体实现的算法以及相应的时间复杂度。
2
第2章线性表
线性结构是最常用、最简单的一种数据结构。而线性表是一种典型的线性结构。其基本特点是线性表中的数据元素是有序且是有限的。在这种结构中：
① 存在一个唯一的被称为“第一个”的数据元素；
② 存在一个唯一的被称为“最后一个”的数据元素；
③ 除第一个元素外，每个元素均有唯一一个直接前
驱；
④ 除最后一个元素外，每个元素均有唯一一个直接
后继。
3
2.1 线性表的逻辑结构 线性表(Linear List ) ：是由n(n ≧0)个数据元素(结点)a 1，a
2， …a n 组成的有限序列。该序列中的所有结点具有相同的数据类型。其中数据元素的个数n 称为线性表的长度。
当n=0时，称为空表。
当n>0时，将非空的线性表记作： (a 1，a 2，…a n ) a 1称为线性表的第一个(首)结点，a n 称为线性表的最后一个(尾)结点。2.1.1 线性表的定义
4
a1，a2，…a i-1都是a i(2≦i≦n)的前驱，其中a i-1是a i的直接前驱;
a i+1，a i+2，…a n都是a i(1≦i ≦n-1)的后继，其中a i+1是a i的直接后继。
2.1.2线性表的逻辑结构
线性表中的数据元素a i所代表的具体含义随具体应用的不同而不同，在线性表的定义中，只不过是一个抽象的表示符号。
数据结构ppt
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引言：
数据结构是计算机科学中的重要基础，它探讨了数据的组织、存储和检索方法。在计算机程序中，数据结构的选择对于程序的性能和效率起着至关重要的作用。在本次演讲中，将介绍数据结构的基本概念、常见的数据结构类型以及它们的应用。
一、基本概念
1.1 数据结构的定义
数据结构是一种用于组织和存储数据的方式，它包括数据元素和它们之间的关系。其中，数据元素是具有相同性质的数据的集合，关系是数据元素之间的逻辑关系。
1.2 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。
1.2.1 线性结构
线性结构中的数据元素之间存在一对一的关系，每个元素只有一个直接前驱和一个直接后继。常见的线性结构有线性表、栈和队列。
1.2.2 非线性结构 非线性结构中的数据元素之间存在一对多或多对多的关系，每个元素可以有多个直接前驱和直接后继。常见的非线性结构有树和图。
二、常见的数据结构类型
2.1 数组
数组是一种线性结构，它由固定大小的相同类型的元素构成，可以通过索引直接访问元素。数组的特点是随机访问速度快，但插入和删除操作较慢。
2.2 链表
链表也是一种线性结构，它由一系列结点组成，每个结点包含数据和指向下一个结点的指针。链表的特点是插入和删除操作快，但随机访问速度较慢。
2.3 栈
栈是一种特殊的线性结构，它只能在表的一端进行插入和删除操作。遵循先进后出（LIFO）的原则，所以栈也被称为后进先出（FILO）的数据结构。
2.4 队列
队列也是一种特殊的线性结构，它只能在表的一端插入元素，在另一端删除元素。遵循先进先出（FIFO）的原则。
2.5 树 树是一种非线性结构，它由节点和节点之间的连接组成。树的特点是每个节点可以有多个子节点，但只有一个根节点。
2.6 图
图是一种非线性结构，它由节点和节点之间的连接组成。图的特点是节点之间的关系可以是一对多或多对多的。
三、数据结构的应用
数据结构 线性表
第1讲 线性表
本章主要掌握如下内容：
线性表的定义和基本操作，线性表的实现,线性表的顺序存储结构及链式存储结构，线性表的应用。
知识点分析
（一）线性表的定义和基本操作
1．线性表基本概念
1）定义：是由相同类型的结点组成的有限序列。如：由n个结点组成的线性表
（ a1, a2, …, an）
a1是最前结点，an是最后结点。结点也称为数据元素或者记录。
2）线性表的长度：线性表中结点的个数称为其长度。长度为0的线性表称为空表。
3）结点之间的关系：设线性表记为（a1,a2,„ai-1 , ai, ai+1 ,„an），称ai-1是ai的直接前驱结点．．．．（简称前驱），ai+1是ai的直接后继结点．．．．（简称后继）。
4）线性表的性质：
① 线性表结点间的相对位置是固定．．的，结点间的关系由结点在表中的位置确定。
② 如果两个线性表有相同的数据结点，但它们的结点顺序不一致，该两个线性表也是不相等的。
注意：线性表中结点的类型可以是任何数据（包括简单类型和复杂类型），即结点可以有多个成分，其中能唯一标识表元的成分称为关键字（key），或简称键。以后的讨论都只考虑键，而忽略其它成分，这样有利于把握主要问题，便于理解。
『经典例题解析』
线性表的特点是每个元素都有一个前驱和一个后继。( )
【答案】错误。
【解析】线性表的第一个数据元素没有前驱，最后一个元素没有后继。其余的所有元素都有一个前驱和后继。
2．线性表的抽象数据类型
线性表是一个相当灵活的数据结构，其长度可以根据需要增加或减少。从操作上讲，用户不仅可以对线性表的数据元素进行访问操作，还可以进行插入、删除、定位等操作。
03、1数据结构第一部分--线性表-树与二叉树
数据结构(一)
目 录
第1章 序论 ................................................................................................ 1
1.1 什么是数据? .......................................................................................... 1
1.2 什么是数据元素? ...................................................................................... 1
1.3 什么是数据结构及种类? ................................................................................ 1
1.4 数据的逻辑结构 ....................................................................................... 1
1.5 数据的物理结构 ....................................................................................... 1
1.6 算法和算法分析 ....................................................................................... 1
1.7 算法的五个特性 ....................................................................................... 1
【数据结构】线性表最基本的定义操作
【数据结构】线性表最基本的定义操作
/*主函数执行操作*/
//------------------------------第一部分-------------------
/*线性表最基本的定义操作*/
#include
//线性表存储空间的初始化分配量
#define List_init_size 10
//初始化增量
#define Listincrement 1
#define OK 1
#define ERROR 0
#define OVERFLOW -2
//自定义int类型的ElemType元素
typedef int ElemType;
//自定义int类型的Status返回状态
typedef int Status;
typedef struct SqList{
ElemType *elem; //指向线性表的第一个节点
int length; //线性表的实际长度
int listsize; //线性表的最大长度
};
//-----------------结束-------------------
//-----------------第二部分----------------
//初始化操作
Status InitList_Sq(struct SqList *L)
{
L->elem = (ElemType *)malloc(List_init_size*sizeof(ElemType));
if(!L->elem)
{
printf("存储空间分配失败！"); exit(1);
}
L->length = 0;
L->listsize = List_init_size;
return OK;
}
// 插入操作
Status ListInsert_Sq(struct SqList *L,int i,ElemType e)
【数据结构】线性表的基本操作
【数据结构】线性表的基本操作
【数据结构】线性表的基本操作
1： 定义
1.1 线性表的概念
1.2 线性表的特点
2： 基本操作
2.1 初始化操作
2.1.1 空表的创建
2.1.2 非空表的创建
2.2 插入操作
2.2.1 在指定位置插入元素
2.2.2 在表头插入元素
2.2.3 在表尾插入元素
2.3 删除操作
2.3.1 删除指定位置的元素
2.3.2 删除表头的元素 2.3.3 删除表尾的元素
2.4 查找操作
2.4.1 按值查找元素
2.4.2 按位置查找元素
2.5 修改操作
2.5.1 修改指定位置的元素
2.5.2 修改指定值的元素
3： 综合操作
3.1 反转线性表
3.2 合并两个线性表
3.3 排序线性表
3.4 删除重复元素
3.5 拆分线性表
4： 线性表的应用场景
4.1 数组的应用
4.2 链表的应用
4.3 栈的应用 4.4 队列的应用
附件：无
法律名词及注释：
- 线性表：根据某种规则排列的一组元素的有限序列。
- 初始化操作：创建一个空的线性表，或者创建一个已经包含一定元素的线性表。
- 插入操作：在线性表的指定位置或者表头、表尾插入一个新元素。
- 删除操作：从线性表中删除掉指定位置或者表头、表尾的元素。
- 查找操作：在线性表中按照指定的元素值或者位置查找元素。
- 修改操作：更改线性表中指定位置或者值的元素。
- 反转线性表：将线性表中的元素顺序颠倒。
- 合并线性表：将两个线性表合并成一个新的线性表。
- 排序线性表：按照某种规则对线性表中的元素进行排序。
数据结构教案(清华大学) ds
数据结构PPT教案（清华大学）DS
第一章：引言
1.1 数据结构的概念
数据结构的定义
数据结构的应用场景
数据结构的基本术语
1.2 数据的抽象
抽象数据类型（ADT）
数据结构的表示
数据结构的操作
1.3 算法与数据结构的关系
算法的定义
算法与数据结构的关系
算法分析与评估
第二章：线性表
2.1 线性表的定义
线性表的概念
线性表的抽象数据类型
线性表的表示
2.2 线性表的实现
顺序存储结构
链式存储结构 线性表的扩充操作
2.3 线性表的操作
线性表的插入与删除
线性表的查找与排序
线性表的其他操作
第三章：栈和队列
3.1 栈的定义和应用
栈的概念
栈的抽象数据类型
栈的表示和操作
栈的应用场景
3.2 队列的定义和应用
队列的概念
队列的抽象数据类型
队列的表示和操作
队列的应用场景
3.3 栈和队列的扩展
双向栈和双向队列
栈和队列的链式存储结构
栈和队列的其他操作
第四章：线性表的排序
4.1 排序的基本概念 排序的定义
排序的分类
排序的评价指标
4.2 插入排序
直接插入排序
希尔排序
插入排序的性能分析
4.3 选择排序
简单选择排序
堆排序
选择排序的性能分析
4.4 交换排序
冒泡排序
快速排序
交换排序的性能分析
第五章：查找
5.1 查找的基本概念
查找的定义
查找的评价指标
查找的方法分类
5.2 顺序查找
线性表的顺序查找 有序表的顺序查找
顺序查找的性能分析
5.3 二分查找
二分查找的原理
二分查找的实现
二分查找的性能分析
5.4 哈希查找
哈希查找的原理
哈希函数的设计
哈希查找的性能分析
第六章：树和二叉树
6.1 树的基本概念
树的定义
树的抽象数据类型
树的基本术语
树的性质
6.2 二叉树
二叉树的定义
二叉树的基本性质
二叉树的遍历
二叉树的类型
6.3 线索二叉树 线索二叉树的概念
线索二叉树的遍历
线索二叉树的存储结构
6.4 树的应用
线性结构总结
《数据结构》教学单元总结
教学单元一：线性结构
一、知识点总结
知识点 我的总结
（可以对课堂相对应的知识点进行总结）
（建议图文并茂，标识重难点） 掌握程度自评
（1-5分）5分表示掌握的非常最好
线性表的顺序存储 线性表的顺序存储：
线性表的顺序存储结构，指的是用一段地址连续的存储单元依次存储线性表的数据元素。
通常用数组来描述数据结构中的顺序存储结构
重点：线性表的顺序存储示意图
难点：结构体定义
顺序存储的优点与缺点：
线性表的顺序存储结构，在存、读数据时，不管哪个位置，时间复杂都是O(1)；而插入和删除时，时间复杂度都是O(n)
优点：可以快速的存取任一位置的元素。
缺点：插入和删除元素时将移动大量元素。 5分 《数据结构》教学单元总结 线性表的链式存储 线性表的链式存储：
线性表的链式存储：是用一组任意的存储单元存储线性表的数据元素，这组数据元素可以是连续的，也可以是不连续的。
单链表与顺序表优缺点对比：
(1)若线性表需要频繁查找，很少进行插入和删除操作时，宜采用顺序存储结构。若需要频繁插入和删除时，宜采用单链表结构。
(2)当线性表中的元素个数变化较大或者根本不知道多大时，最好采用单链表结构，这样可以不用考虑存储空间大小问题。而如果事先知道线性表的大致长度，例如一年2个月这种用顺序存储结构效率会高很多。
重点：线性表的链式存储示意图
结构体定义
链表的初始化
1. 首先为头节点开辟空间使用malloc(sizeof())结构;
也可采用无头结点的链表
2. 采用头插法或者尾插法，此处示例尾插法
难点：插入节点和删除节点
插入：
删除： 5分 《数据结构》教学单元总结
双向列表
循环链表
顺序查找和折半查找 顺序查找的概念：
顺序查找也称为线性查找，属于无序查找算法。从数据结构线性表的一端开始，顺序扫描，依次将扫描到的结点关键字与给定值k相比较，若相等则表示查找成功；若扫描结束仍没有找到关键字等于k的结点，表示查找失败。
数据结构线性表
数据结构---线性表
线性表
代码主要参考 严蔚敏《数据结构（c语言版）》，有部分改动
线性表的定义
定义
• 线性表是具有相同的数据类型的n(n >=
0)个数据元素的有限序列，当n=0时线性表为一个空表
• 用L表示线性表则 L = （a1,a2,a3,…,an
o a1为表头元素，an为表尾元素
o a1无直接前驱，an无直接后继
特点
•
表中元素个数有限
•
表中元素具有逻辑上的顺序，表中元素有先后次序
•
表中元素都是数据元素
• 表中元素的数据类型都相同，每个元素占的空间大小一致
要点
数据项、数据元素、线性表的关系
线性表由若干个数据元素组成，而数据元素又由若干个数据项组成，数据项是数据的不可分割的最小单位。
其中姓名，学号等就是数据项
线性表的顺序表示
顺序表的定义
顺序表是指用一组地址连续的存储单元依次存储信息表中的数据元素，从而使得逻辑相邻的两个元素在物理位置上也相邻
预先定义（为了代码可以运行）
#define True 1
#define False 0
#define OK 1
#define ERROR 0
#define INFEASIBLE -1
#define OVERFLOW -2
typedef int Status;
第n个元素的内存地址表示为
LOC(A) + (n-1)*sizeof(ElemType)
假定线性表的元素类型为ElemType,则线性表的顺序存储类型描述为
typedef int ElemType ;#define MaxSize 50typedef
struct{
ElemType data[MaxSize];
int length;}SqList;
一维数组可以是静态分配的，也可以是动态分配的。静态分配后大小和空间都固定了，下面使用动态分配的形式
typedef int ElemType ;#define InitSize 100 //表长度的初始大小定义#define ListIncreasement 10 //线性表存储空间的分配增量typedef struct {
《数据结构》讲义
WORD格式 可编辑
专业知识 整理分享 第一章：绪论
课程：数据结构
课题：第一章 1.1—1.4小节（共4个课时）
1.1 什么是数据结构
1.2 基本概念和术语
1.3 抽象数据类型的表现与实现
1.4 算法和算法分析
目的要求：理解数据、数据元素、数据项的概念；掌握逻辑结构和存储结构的关系；理解算法的基本概念；学会分析算法的时间复杂性和空间复杂性。
新课重点、难点：数据、数据元素、数据项、时间复杂性和空间复杂性
教学方法：课堂讲解、例题演示，课件演示
教学内容及过程：
……………………………第1-2课时……………………………
计算机的应用不再局限于科学计算，更多地用于控制，管理，数据处理等非数值计算的处理工作。计算机加工处理的对象：数值，字符，表格，图形声音，图象等具有一定结构的数据。进行程序设计时必须分析待处理的对象的特性及各对象之间存在的关系———产生背景。
1.1 什么是数据结构
计算机解题步骤：建立数学模型——设计解此数学模型的算法——编制程序——进行测试调整——解答。其中建立数学模型的实质：找出操作对象之间的关系。
例1. 图书馆书目检索 ——对应线性关系
例2. 博奕树 ——对应树型关系
例3. 交叉路口交通灯管理 ——对应图状结构。
数据结构是一门研究非数值计算的程序设计问题中计算机的操作对象及它们之间的关系和操作等的学科。（地位）
1.2 数据结构的基本概念和术语
1. 数据（Data）
数据是描述客观事物的数值、字符以及能输入机器且能被处理的各种符号集合。换句话说，数据是对客观事物采用计算机能够识别、存储和处理的形式所进行的描述；是计算机加工处理的对象。包括数值、字符、声音、图象等。
2. 数据元素（Data Element）