第一章 資料結構之緒論

2022-08-17 04:21:17 字數 1697 閱讀 7085

1.1 什麼是資料結構

1.2 基本概念和術語

1.3 抽象資料型別的表示與實現

1.4 演算法和演算法分析

1.4.1 演算法

1.4.2 演算法設計的要求

1.4.3 演算法效率的度量

1.4.4 演算法的儲存

1.1 什麼是資料結構

一般來說,用計算機解決乙個具體的問題時,大致需要經過下列幾個步驟:

1.首先要從具體問題抽象出乙個適當的數學模型

2.然後設計乙個解此數學模型的演算法

3.最後編出程式,進行測試,調整直至得到最終解答

尋求數學模型的實質是分析問題,從中提取操作的物件,並找出這些操作物件之間含有的關係,然後用數學的語言加以描述。

2023年美國唐·歐·克努特教授開創了「資料結構」的最初體系,他所著的《計算機設計技巧》第一卷《基本演算法》是第一本較系統地闡述資料的邏輯結構和儲存結構及其操作的著作。從20世紀60年代末到70年代初,出現了大型程式,軟體也相對獨立,結構程式設計成為程式設計方法學的主要內容,人們就越來越重視「資料結構」,認為程式設計的實質是對確定的問題選擇一種好的結構,加上設計一種好的演算法。

資料結構+演算法=程式

1.2 基本概念和術語

資料(data)是對客觀事物的符號的總稱。在電腦科學中是指所有能輸入到計算機中並被電腦程式處理的符號的總稱(資訊的載體)。它是電腦程式加工的「原料」。例如,乙個利用數值分析方法解代數方程的程式,其處理物件是整數和實數;乙個編譯程式或文字處理程式的處理物件是字串。因此,對電腦科學而言,資料的含義極為廣泛,如影象、聲音等都是可以通過編碼而歸之於資料的範疇。

資料元素(data element)是資料的基本單位,在電腦程式中通常作為乙個整體進行考慮和處理。有時,乙個資料元素可由若干個資料項(data item)組成,例如,一本書的書目資訊為乙個資料元素,而書目資訊中的每一項(如書名、作者名等)為乙個資料項資料項是資料不可分割的最小單位(具有獨立含義)。

資料物件(data object)是性質相同的資料元素的集合,是資料的乙個子集。例如,整數資料物件是集合n=,字母字元資料物件是集合c=。

資料結構(data structure)是相互之間存在一種或多種特定關係的資料元素的集合。在任何問題中,資料元素都不是孤立存在的,而是在他們之間存在著某種關係,這種資料元素相互之間的關係稱為結構(structure)。根據資料元素之間關係的不同特性,通常有下列4類基本結構:

(1)集合結構中的資料元素之間除了「同屬於乙個集合」的關係外,別無其他關係;

(2)線性結構結構中的資料元素之間存在乙個對乙個的關係;(元素間的關係是1:1)

(3)樹形結構結構中資料元素之間存在乙個對多個的關係;

(4)圖狀結構網狀結構結構中資料元素之間存在多個對多個的關係。

資料結構的形式定義為:資料結構是乙個二元組

data_structure=(d,s)

其中,d是資料元素的有限集,s是d上關係的有限集。(d是資料物件,s是該物件中各資料元素之間的關係的有限集)

資料結構第一章緒論

緒論主要是對計算機資料結構一書有大致了解,系統的講解資料結構在程式結構的應用,資料結構的相關概念,演算法在程式中的應用,從而從巨集觀上了解資料結構,更有利於以後學習。1 資料結構在程式中的應用 其實乙個公式就可以了解程式和演算法還有資料,即資料結構 演算法 程式,由公式可知資料結構是程式的一部分。2...

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