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数据结构的逻辑结构

数据结构的逻辑结构

数据结构是计算机科学中的一个重要概念,用于组织和存储数据以便有效地访问和操作。数据结构可以分为两个主要方面:逻辑结构和物理结构。逻辑结构描述了数据之间的逻辑关系,而物理结构描述了数据在计算机内存中的存储方式。本文将重点探讨数据结构的逻辑结构。

一、线性结构

线性结构是最基本的逻辑结构之一,数据元素之间存在一对一的关系。线性结构包括线性表、栈、队列和串。

1. 线性表

线性表是由n个数据元素组成的有限序列,其中元素之间存在顺序关系。常见的线性表有顺序表和链表。顺序表使用连续的内存空间存储元素,而链表使用节点和指针的方式存储元素。

2. 栈

栈是一种特殊的线性表,遵循先进后出(LIFO)的原则。栈具有两个主要操作:push和pop,分别用于入栈和出栈操作。常见的应用场景包括函数调用、表达式求值和后缀表达式转换等。

3. 队列

队列也是一种特殊的线性表,遵循先进先出(FIFO)的原则。队列

具有两个主要操作:enqueue和dequeue,分别用于入队和出队操作。

常见的应用场景包括任务调度、消息传递和广度优先搜索等。

4. 串

串是由零个或多个字符组成的有限序列,可以看作是特殊的线性表。串与线性表的区别在于对元素的操作不同,串主要进行字符匹配、模

式识别和字符串处理等操作。

二、非线性结构

非线性结构是指数据元素之间存在一对多或多对多的关系,包括树

和图两种结构。

1. 树

树是一种类似于自然界中树的结构,由n个节点组成。树的节点之

间存在父子关系,每个节点可以有多个子节点,但只能有一个父节点。树的应用广泛,如二叉树用于拼写检查和数据库索引等。

2. 图

图是由n个顶点和m条边组成的集合,顶点之间可以存在多个边。

图可以分为有向图和无向图,根据边是否有方向来判断。图的应用包

括社交网络、路由算法和最短路径等。

三、集合结构

集合结构是指数据元素之间没有任何特定关系,每个元素都是独立的。集合结构常用于数据库系统中的集合操作,如并、交和差等。

四、索引结构

索引结构用于提高数据的检索效率,常用的索引结构包括线性索引、二叉树索引和哈希索引。索引结构的选择取决于数据的特点和查询操

作的频率。

综上所述,数据结构的逻辑结构包括线性结构、非线性结构、集合

结构和索引结构。不同的逻辑结构适用于不同的应用场景,选择合适

的逻辑结构可以提高数据的处理和访问效率。对于程序员来说,了解

和掌握不同的逻辑结构对于设计和实现高效的算法和数据结构非常重要。

数据结构的逻辑结构、存储结构及数据运算的含义及其相互关系

2007 C C C 语言的特点,简单的C 程序介绍,C 程序的上机步骤。1 、算法的概念2、简单的算法举例3、算法的特性4、算法的表示(自然语言、流程图、N-S 图表示) 1 、 C 的数据类型、常量与变星、整型数据、实型数据、字符型数据、字符串常量。2、 C 的运算符运算意义、优先级、结合方向。3、算术运算符和算术表达式,各类数值型数据间的混合运算。4、赋值运算符和赋值表达式。5、逗号运算符和逗号表达式。 1 、程序的三种基本结构。2、数据输入输出的概念及在C 语言中的实现。字符数据的输入输出,格式输入与输出。 1 、关系运算符及其优先级,关系运算和关系表达式。2、逻辑运算符及其优先级,逻辑运算符和逻辑表达式。3、if语句。if语句的三种形式,if语句的嵌套,条件运算符。4、switch 语句. 1 、while 语句。2、do/while 语句。3、for 语句。4、循环的嵌套。5、break 语句和continue 语句。1 、一维数组的定义和引用。2、二维数组的定义和引用。3、字符数组。4、字符串与字符数组。5、字符数组的输入输出。6、字符串处理函数1 、函数的定义。2、函数参数和函数的值,形式参数和实际参数。3、函数的返回值。4、函数调用的方式,函数的声明和函数原型。5、函数的嵌套调用。 6、函数的递归调用。 7、数组作为函数参数。 8、局部变量、全局变量的作用域。 9、变量的存储类别,自动变星,静态变量。1 、带参数的宏定义。2、“文件包含”处理。1 、地址和指针的概念。2、变量的指针和指向变量的指针变量。3、指针变量的定义

和引用。4、指针变量作为函数参数。5、数组的指针和指向数组的指针变量。6、指向数组元素的指针。7、通过指针引用数组元素。8、数组名作函数参数。9、二维数组与指针。 1 0、指向字符串的指针变星。字符串的指针表示形式,字符串指针作为函数参数。11 、字符指针变量和字符数组的异同。1 2、返回指针值的函数。1 3、指针数组。1 、定义结构体类型变星的方法。2、结构体变量的引用。3、结构体变量的初始化。4、结构体数组5、指向结构体类型数据的指针。6、共用体的概念,共用体变量的定义和引用,共用体类型数据的特点。typedef 1 、数据结构的逻辑结构、存储结构及数据运算的含义及其相互关系。2、数据结构的两大类逻辑结构和常用的存储表示方法。3、算法描述和算法分析的方法,对于一般算法能分析出时间复杂度。 1 、线性表的逻辑结构特征。2、线性表上定义的基本运算。3、顺序表的特点,即顺序表如何反映线性表中元素之间的逻辑关系。4、顺序表上的插入、删除操作及其平均时间性能分析。5、链表如何表示线性表中元素之间的逻辑关系。6、链表中头指针和头结点的使用。7、单链表上实现的建表、查找、插入和删除等基本算法,并分析其时间复杂度。8、顺序表和链表的主要优缺点。9、针对线性表上所需的主要操作,选择时空性能优越的存储结构。 1 、栈的逻辑结构特点.栈与线性表的异同。2、顺序栈和链栈实现的进栈、退栈等基本算法。3、栈的空和栈满的概念及其判定条件。4、队列的逻辑结构特点,队列与线性表的异同。5、顺序队列(主要是循

数据结构的逻辑结构

数据结构的逻辑结构 数据结构是计算机科学中的一个重要概念,用于组织和存储数据以便有效地访问和操作。数据结构可以分为两个主要方面:逻辑结构和物理结构。逻辑结构描述了数据之间的逻辑关系,而物理结构描述了数据在计算机内存中的存储方式。本文将重点探讨数据结构的逻辑结构。 一、线性结构 线性结构是最基本的逻辑结构之一,数据元素之间存在一对一的关系。线性结构包括线性表、栈、队列和串。 1. 线性表 线性表是由n个数据元素组成的有限序列,其中元素之间存在顺序关系。常见的线性表有顺序表和链表。顺序表使用连续的内存空间存储元素,而链表使用节点和指针的方式存储元素。 2. 栈 栈是一种特殊的线性表,遵循先进后出(LIFO)的原则。栈具有两个主要操作:push和pop,分别用于入栈和出栈操作。常见的应用场景包括函数调用、表达式求值和后缀表达式转换等。 3. 队列

队列也是一种特殊的线性表,遵循先进先出(FIFO)的原则。队列 具有两个主要操作:enqueue和dequeue,分别用于入队和出队操作。 常见的应用场景包括任务调度、消息传递和广度优先搜索等。 4. 串 串是由零个或多个字符组成的有限序列,可以看作是特殊的线性表。串与线性表的区别在于对元素的操作不同,串主要进行字符匹配、模 式识别和字符串处理等操作。 二、非线性结构 非线性结构是指数据元素之间存在一对多或多对多的关系,包括树 和图两种结构。 1. 树 树是一种类似于自然界中树的结构,由n个节点组成。树的节点之 间存在父子关系,每个节点可以有多个子节点,但只能有一个父节点。树的应用广泛,如二叉树用于拼写检查和数据库索引等。 2. 图 图是由n个顶点和m条边组成的集合,顶点之间可以存在多个边。 图可以分为有向图和无向图,根据边是否有方向来判断。图的应用包 括社交网络、路由算法和最短路径等。 三、集合结构

数据结构中常用的逻辑结构和存储结构

数据结构中常用的逻辑结构和存储结构 一、概念 数据是指由有限的符号(比如,"0"和"1",具有其自己的结构、操作、和相应的语义)组成的元素的集合。结构是元素之间的关系的集合。 数据结构是在整个计算机科学与技术领域上广泛被使用的术语。数据结构是信息的一种组织方式,其目的是为了提高算法的效率,它通常与一组算法的集合相对应,通过这组算法集合可以对数据结构中的数据进行某种操作。它用来反映一个数据的内部构成,即一个数据由那些成分数据构成,以什么方式构成,呈什么结构。 数据结构有逻辑上的数据结构和物理上的数据结构之分。逻辑上的数据结构反映成分数据之间的逻辑关系即逻辑结构,而物理上的数据结构反映成分数据在计算机内部的存储安排即存储结构。数据结构是数据存在的形式。 数据结构作为一门学科主要研究数据的各种逻辑结构和存储结构,以及对数据的各种操作。因此,主要有三个方面的内容:数据的逻辑结构;数据的物理存储结构;对数据的操作(或算法)。通常,算法的设计取决于数据的逻辑结构,算法的实现取决于数据的物理存储结构。因而研究数据结构的逻辑结构与存储结构显得十分重要。 二、结构分析 (一)逻辑结构 数据的逻辑结构是对数据之间关系的描述,有时就把逻辑结构简称为数据结构。逻辑结构形式地定义为(K,R)(或(D,S)),其中,K是数据元素的有限集,R是K上的关系的有限集。 逻辑结构元素决定输入、存储、发送、处理和信息传递的基本操作功能,常将逻辑结构元素称为逻辑模块。逻辑结构元素可以是计算机操作系统、终端模块、通信程序模块等。逻辑结构元素还可以是相关的几个逻辑模块联合起来的更复杂的实体。分析逻辑结构元素的相互作用,应考虑整个系统的操作,研究处理与信息流有关的进程(操作系统中的一个概念,表示程序的一次执行),并决定系统的逻辑资源。 逻辑结构有四种基本类型:集合结构、线性结构、树状结构和网络结构。表和树是最常用的两种高效数据结构,许多高效的算法能够用这两种数据结构来设计实现。 一、基本分类 数据的逻辑结构指数据元素之间的逻辑关系,分两种,线性结构和非线性结构。 线性结构:有且只有一个开始结点和一个终端结点,并且所有结点都最多只有一个直接前驱和一个直接后继。)线性表就是一个典型的线性结构它有四个基本特征:1.集合中必存在唯一的一个"第一个元素"; 2.集合中必存在唯一的一个"最后的元素"; 3.除最后元素之外,其它数据元素均有唯一的"后继"; 4.除第一元素之外,其它数据元素均有唯一的"前驱"。 相对应于线性结构,非线性结构的逻辑特征是一个结点元素可能对应多个直接前驱和多个直接后继。常见的非线性结构有:树(二叉树等),图(网等)。 二、常用结构

数据结构 逻辑结构 举例

数据结构逻辑结构举例 数据结构是计算机科学中的一个重要概念,它描述了数据元素之间的关系以及这些关系的操作规则。数据结构可以分为逻辑结构和物理结构两种形式。逻辑结构是指数据元素之间的逻辑关系,例如线性结构、树形结构和图形结构等;而物理结构则是指数据元素在计算机内存中的存储方式,例如顺序存储结构和链式存储结构等。 下面将通过举例的方式来介绍数据结构中的逻辑结构和物理结构,以便更好地理解这些概念。 一、逻辑结构的例子: 1. 线性结构:线性表是一种最简单的线性结构,它包含一系列按照某种顺序排列的元素。例如,一个学生名单就可以用线性表来表示,每个元素代表一个学生,按照学号的顺序排列。 2. 树形结构:树是一种非线性结构,它由一组以层次方式连接的节点组成。例如,公司的组织结构可以用树来表示,根节点代表公司,每个子节点代表一个部门,再往下每个子节点代表一个小组。 3. 图形结构:图是一种包含节点和边的数据结构,节点表示实体,边表示节点之间的关系。例如,社交网络中的好友关系可以用图结构来表示,每个人是一个节点,好友关系是边。 4. 集合结构:集合是一种无序的数据结构,其中的元素不重复。例

如,一组学生的身份证号可以用集合结构来表示,每个身份证号是一个元素。 5. 堆结构:堆是一种特殊的树形结构,它满足堆属性,即父节点的值总是大于或小于它的子节点的值。例如,操作系统中的进程调度可以用最小堆来实现,每个进程的优先级是一个节点的值。 二、物理结构的例子: 1. 顺序存储结构:顺序存储结构是一种连续存储数据元素的方式,元素之间的物理地址是连续的。例如,数组就是一种典型的顺序存储结构,可以用来表示线性表。 2. 链式存储结构:链式存储结构是一种通过指针将数据元素连接起来的方式,元素之间的物理地址不一定连续。例如,链表就是一种典型的链式存储结构,可以用来表示树形结构和图形结构。 3. 索引存储结构:索引存储结构是一种通过索引表来加快数据检索速度的方式,索引表中的每个元素包含一个关键字和对应数据元素的物理地址。例如,数据库中的索引就是一种索引存储结构,可以用来加快数据的查询速度。 4. 散列存储结构:散列存储结构是一种通过散列函数将数据元素映射到存储位置的方式,不同的元素可以映射到同一个位置,这种情况称为冲突。例如,哈希表就是一种典型的散列存储结构,可以用

数据结构的三种基本结构

数据结构的三种基本结构 一、线性结构 线性结构是最基本的数据结构,它按照数据元素的顺序有规律地排列,形成一个线性的集合。线性结构通常分为以下两种类型: 1.线性表:线性表是最简单的线性结构,它包含一组有序的元素,元素之间 是一对一的关系。线性表可以分为顺序表和链表两种形式。顺序表是线性表的一种典型实现,它使用数组来存储元素,元素之间的逻辑关系通过数组下标来表示。链表则是通过指针链接每个元素,每个元素除了存储数据外,还需要存储指向下一个元素的指针。 2.栈和队列:栈和队列是特殊的线性表,它们遵循特定的操作规则。栈遵循 后进先出(LIFO)的原则,只能在一端进行插入和删除操作;队列遵循先进先出(FIFO)的原则,在一端插入元素,在另一端删除元素。 二、树形结构 树形结构是一种分层次、具有树状关系的结构。树形结构中的元素之间存在一对多的关系。树形结构可以分为以下三种类型: 1.二叉树:二叉树是树形结构的基本形式,每个节点最多有两个子节点,称 为左子节点和右子节点。二叉树具有递归的性质,它的每个子树都必须是二叉树。二叉树通常分为二叉搜索树、AVL树、红黑树等类型。 2.多叉树:多叉树是指一个节点有多个子节点的树形结构。多叉树的每个节 点可以有任意数量的子节点。 3.森林:森林是指一系列不相交的树形结构集合。森林中的每个树都是一个 独立的二叉树,它们之间没有直接的关联。 三、图状结构 图状结构是一种更为复杂的数据结构,它允许元素之间存在多对多的关系。图状结构可以分为以下两种类型: 1.有向图:有向图中的边是有方向的,表示从一个节点到另一个节点的单向 关系。在有向图中,每条边都有一个起始节点和一个终止节点。 2.无向图:无向图中的边是没有方向的,表示两个节点之间的双向关系。在 无向图中,每条边都连接了两个节点。 以上就是数据结构的三种基本结构:线性结构、树形结构和图状结构。这些基本结构是构建复杂数据结构和算法的基础。在实际应用中,我们可以根据问题的需求选择合适的数据结构来解决问题。

数据结构的四种基本逻辑结构

数据结构的四种基本逻辑结构在计算机科学中,数据结构是指组织和存储数据的方式和方法,是 计算机算法和程序设计的基础。数据结构可以分为四种基本逻辑结构:线性结构、树形结构、图形结构和集合结构。每种结构都有其特点和 应用场景,下面将针对每种结构进行详细介绍。 一、线性结构 线性结构是最常见的数据结构之一,它包括线性表、栈和队列。线 性表是由n个数据元素组成的有限序列,可以使用顺序存储结构或链 式存储结构来实现。顺序存储结构的线性表在内存中是连续存储的, 而链式存储结构则使用指针来实现元素之间的链接。线性表的特点是 元素之间有明确的前后关系,可以进行插入、删除和查找等操作。 栈是一种特殊的线性表,它只能在表的一端进行插入和删除操作, 称为栈顶。栈采用“先进后出”的原则,类似于现实生活中的弹夹。主 要用于实现递归调用、表达式求值和内存分配等场景。 队列也是一种特殊的线性表,它只能在表的一端进行插入操作,而 在另一端进行删除操作,分别称为队尾和队头。队列采用“先进先出” 的原则,类似于现实生活中的排队。主要用于实现任务调度、缓冲区 管理和广度优先搜索等场景。 二、树形结构 树形结构是一种非线性结构,它包括二叉树、多路树和图。二叉树 是由n个结点组成的有限集合,它或者为空集,或者由一个根结点和

左右两个互不相交的二叉树组成。二叉树可以用于实现搜索算法、排序算法和哈夫曼编码等。 多路树是一种每个结点可以有多个孩子的树,常见的有二叉树、三叉树和四叉树。多路树可以用于构建字典树、B树和哈希树等。 图是由结点的有穷非空集合和连接结点的边的集合组成,图形结构中没有层次的概念,结点之间的关系可以是任意的。图可以用于解决复杂的路径问题、网络优化和图像处理等。 三、图形结构 图形结构是一种复杂的非线性结构,它由结点集合和连接结点的边集合组成。图形结构中没有层次的概念,结点之间的关系可以是任意的。图可以分为有向图和无向图,有向图中的边有方向,无向图中的边没有方向。图可以用于解决复杂的路径问题、网络优化和图像处理等。 四、集合结构 集合结构是一种没有任何限制的数据结构,它由一些互不相同的元素组成。集合结构中的元素之间没有明确的顺序和层次关系。集合结构可以用于解决集合运算、离散概率和布尔代数等问题。 综上所述,数据结构是计算机科学中的重要概念,其中线性结构、树形结构、图形结构和集合结构是其四种基本逻辑结构。每种结构都有其特点和应用场景,根据具体的问题需求选择合适的数据结构可以

数据结构重点知识点

数据结构重点知识点 第一章概论 1. 数据是信息的载体。 2. 数据元素是数据的基本单位。 3. 一个数据元素可以由若干个数据项组成。 4. 数据结构指的是数据之间的相互关系,即数据的组织形式。 5. 数据结构一般包括以下三方面内容:数据的逻辑结构、数据的存储结构、数据的运算 ①数据元素之间的逻辑关系,也称数据的逻辑结构,数据的逻辑结构是从逻辑关系上描述数据,与数据的存储无关,是独立于计算机的。 ②数据元素及其关系在计算机存储器内的表示,称为数据的存储结构。 数据的存储结构是逻辑结构用计算机语言的实现,它依赖于计算机语言。 ③数据的运算,即对数据施加的操作。最常用的检索、插入、删除、更新、排序等。 6. 数据的逻辑结构分类: 线性结构和非线性结构 ①线性结构:若结构是非空集,则有且仅有一个开始结点和一个终端结点,并且所有结点都最多只有一个直接前趋和一个直接后继。 线性表是一个典型的线性结构。栈、队列、串等都是线性结构。 ②非线性结构:一个结点可能有多个直接前趋和直接后继。 数组、广义表、树和图等数据结构都是非线性结构。

7.数据的四种基本存储方法: 顺序存储方法、链接存储方法、索引存储方法、散列存储方法 (1)顺序存储方法: 该方法把逻辑上相邻的结点存储在物理位置上相邻的存储单元里,结点间的逻辑关系由存储单元的邻接关系来体现。通常借助程序语言的数组描述。 (2)链接存储方法: 该方法不要求逻辑上相邻的结点在物理位置上亦相邻,结点间的逻辑关系由附加的指针字段表示。通常借助于程序语言的指针类型描述。 (3)索引存储方法: 该方法通常在储存结点信息的同时,还建立附加的索引表。 索引表由若干索引项组成。若每个结点在索引表中都有一个索引项,则该索引表称之为稠密索引,稠密索引中索引项的地址指示结点所在的存储位置。若一组结点在索引表中只对应一个索引项,则该索引表称为稀疏索引稀疏索引中索引项的地址指示一组结点的起始存储位置。索引项的一般形式是:(关键字、地址) 关键字是能唯一标识一个结点的那些数据项。 (4)散列存储方法: 该方法的基本思想是:根据结点的关键字直接计算出该结点的存储地址。 8. 抽象数据类型(ADT):是指抽象数据的组织和与之相关的操作。可以看作是数据的逻辑结构及其在逻辑结构上定义的操作。

数据结构中的逻辑结构和物理结构

数据结构中的逻辑结构和物理结构数据结构是计算机科学中的重要概念,用于组织和存储数据,以便 于有效地操作和管理。逻辑结构和物理结构是数据结构中两个基本概念,它们分别描述了数据的逻辑关系和在计算机内存中的存储方式。 一、逻辑结构 逻辑结构指的是数据元素之间的关系,包括线性结构、树形结构、 图形结构等多种形式。 1. 线性结构 线性结构是最简单的结构类型,数据元素之间存在一对一的关系。 常见的线性结构有线性表、栈和队列。 - 线性表:线性表中的数据元素按照顺序存储,可以是一维数组或 链表形式。 - 栈:栈是一种特殊的线性表,具有后进先出(LIFO)的特点。 - 队列:队列也是一种特殊的线性表,具有先进先出(FIFO)的特点。 2. 树形结构 树形结构是一种层次关系的结构,数据元素之间存在一对多的关系。树形结构包括二叉树、多叉树等。

- 二叉树:二叉树中每个节点最多有两个子节点,分为左子树和右 子树。 - 多叉树:多叉树中每个节点可以有多个子节点。 3. 图形结构 图形结构是一种网络关系,数据元素之间存在多对多的关系。图形 结构包括有向图和无向图。 - 有向图:有向图中的边是有方向的,表示节点之间的有向关系。 - 无向图:无向图中的边是无方向的,表示节点之间的无序关系。 二、物理结构 物理结构描述了数据在计算机内存中的存储方式,包括顺序存储和 链式存储。 1. 顺序存储 顺序存储将数据元素按照逻辑顺序依次存储在连续的内存位置上, 可以通过下标来访问和操作元素。顺序存储适合于对数据的随机访问,但插入和删除操作需要移动大量的数据。 2. 链式存储 链式存储使用指针将数据元素按照逻辑顺序连接起来,每个元素包 含数据和指向下一个元素的指针。链式存储适合于插入和删除操作, 但访问元素需要遍历整个链表。

数据结构复习要点(整理版)

第一章数据结构概述 基本概念与术语 1.数据:数据是对客观事物的符号表示,在计算机科学中是指所有能输入到计算机中并被计算机程序所处理的符号的总称。 2。数据元素:数据元素是数据的基本单位,是数据这个集合中的个体,也称之为元素,结点,顶点记录。 (补充:一个数据元素可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。) 3.数据对象:数据对象是具有相同性质的数据元素的集合,是数据的一个子集。(有时候也叫做属性。) 4.数据结构:数据结构是相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。 (1)数据的逻辑结构:数据的逻辑结构是指数据元素之间存在的固有逻辑关系,常称为数据结构。 数据的逻辑结构是从数据元素之间存在的逻辑关系上描述数据与数据的存储无关,是独立于计算机的。 依据数据元素之间的关系,可以把数据的逻辑结构分成以下几种: 1.集合:数据中的数据元素之间除了“同属于一个集合“的关系以外,没有其他关系. 2.线性结构:结构中的数据元素之间存在“一对一“的关系。若结构为非空集合,则除了第一个元素之外,和最后一个元素之外,其他每个元素都只有一个直接前驱和一个直接后继。3。树形结构:结构中的数据元素之间存在“一对多“的关系.若数据为非空集,则除了第一个元素(根)之外,其它每个数据元素都只有一个直接前驱,以及多个或零个直接后继。 4.图状结构:结构中的数据元素存在“多对多"的关系.若结构为非空集,折每个数据可有多个(或零个)直接后继. (2)数据的存储结构:数据元素及其关系在计算机内的表示称为数据的存储结构。 想要计算机处理数据,就必须把数据的逻辑结构映射为数据的存储结构。逻辑结构可以映射为以下两种存储结构: 1.顺序存储结构:把逻辑上相邻的数据元素存储在物理位置也相邻的存储单元中,借助元素在存储器中的相对位置来表示数据之间的逻辑关系. 2.链式存储结构:借助指针表达数据元素之间的逻辑关系。不要求逻辑上相邻的数据元素物理位置上也相邻。 5。时间复杂度分析:1.常量阶:算法的时间复杂度与问题规模n无关系T(n)=O(1) 2。线性阶:算法的时间复杂度与问题规模n成线性关系T(n)=O(n) 3。平方阶和立方阶:一般为循环的嵌套,循环体最后条件为i++ 时间复杂度的大小比较: O(1)〈O(log 2 n)< O(n )< O(n log 2 n)〈O(n2)< O(n3)〈O(2 n )〈O(n!)

数据结构的重点知识点

数据结构的重点知识点

教材:数据结构教程(第4版)李春葆主编、清华大学出版社要求:不是死记下面的文字,要根据书本用脑理解好! 充分利用开发工具VisualC++6.0 或visual studio 帮助理解 第一章(6大知识点) P5逻辑结构: 1、线性结构:结点一对一关系 2、树形结构:结点一对多关系 3、图形结构:结点多对多关系 P6存储结构: 4、顺序存储:元素在内存里相邻(物理位置上相邻) 5、链式存储:元素通过指针的指向相邻 P13(倒数第四段) 6、算法的时间复杂度

第二章(4大知识点) 线性表的顺序存储: P301、顺序表的结构体 typedef struct { ElemType data[Maxsize]; Int length; }SqList; P31-34 2、顺序表对元素操作的算法代码(要求理解好原理)特别重点:插入一个元素、删除一个元素 线性表的链式存储: P38 3、单链表结点结构体 typedef struct LNode { ElemType data; Struct LNode *next; }LinkList; P42-45 4、链表对元素操作的算法代码 特别重点:插入一个元素、删除一个元素

第三章(8大知识点) 栈的顺序存储: P661、顺序栈的结构体 P66-672、顺序栈对元素操作的算法代码 特别重点:进栈、出栈 栈的链式存储: P68(倒数第三段代码)3、链栈结点结构体 P68-704、链栈对元素操作的算法代码 特别重点:进栈、出栈 队列的顺序存储: P815、顺序队列的结构体 P83-846、循环顺序队列对元素操作的算法代码特别重点:进队、出队 队列的链式存储: P85(倒数两段)7、链队列结点结构体

数据结构的三大概念逻辑结构、存储结构和运算

数据结构的三大概念逻辑结构、存储结构和 运算 数据结构的三大概念:逻辑结构、存储结构和运算 数据结构是计算机科学中非常重要的一个概念,它是指数据元素之间的关系以及对这些数据元素进行操作的方法。在数据结构中,有三个核心概念,分别是逻辑结构、存储结构和运算。这三个概念相互联系、相互作用,共同构成了数据结构的基本框架。下面将分别对这三个概念进行详细介绍。 逻辑结构 逻辑结构是指数据元素之间的逻辑关系,它独立于数据元素的存储结构。在数据结构中,常见的逻辑结构包括线性结构、树形结构和图形结构。 1. 线性结构 线性结构是最简单、最基本的逻辑结构,数据元素之间是一对一的关系。线性结构包括线性表、栈、队列等。其中,线性表是最为常见的线性结构,它包括顺序表和链表两种存储结构。顺序表中的数据元素在内存中是连续存储的,而链表中的数据元素在内存中是不连续存储的,通过指针来连接各个节点。 2. 树形结构 树形结构是一种重要的非线性结构,它包括二叉树、二叉搜索树、平衡二叉树等。在树形结构中,每个节点可以有零个或多个子节点,节

点之间通过边相连。树形结构常用于表示具有层次关系的数据,如文件系统、组织结构等。 3. 图形结构 图形结构是最为复杂的逻辑结构,它包括有向图和无向图。在图形结构中,节点之间的关系是任意的,可以是一对一、一对多或多对多的关系。图形结构常用于描述网络、社交关系等复杂系统。 存储结构 存储结构是指数据结构在计算机内存中的表示方式,它决定了数据元素在内存中的存储位置以及数据元素之间的物理关系。常见的存储结构包括顺序存储结构和链式存储结构。 1. 顺序存储结构 顺序存储结构是将数据元素存储在一块连续的内存空间中,数据元素之间的物理关系与其逻辑关系一致。顺序存储结构适合于对数据元素的随机访问,但插入和删除操作效率较低。 2. 链式存储结构 链式存储结构是通过指针将数据元素存储在不连续的内存空间中,数据元素之间通过指针相连。链式存储结构适合于频繁的插入和删除操作,但访问效率较低。 运算 数据结构的运算是指对数据结构中的数据元素进行的各种操作,包括查找、插入、删除、遍历等。数据结构的运算是对逻辑结构的具体实现,它直接影响了数据结构的效率和性能。

数据结构中的逻辑结构以及物理结构

数据结构中的逻辑结构以及物理结构数据结构是计算机科学中非常重要的一个概念,它描述了数据元素 之间的关系以及对数据元素进行操作的规则。在数据结构中,逻辑结 构和物理结构是两个重要的概念。本文将详细介绍数据结构中的逻辑 结构和物理结构,并解释它们在计算机科学中的作用和应用。 逻辑结构是指数据元素之间的逻辑关系,也就是数据元素之间的逻 辑组织方式。常见的逻辑结构包括线性结构、树形结构、图形结构等。下面我们将逐一介绍这些逻辑结构的特点和应用。 首先是线性结构。线性结构中的数据元素之间存在一对一的关系, 数据元素之间是一个前驱和一个后继的关系。线性结构的常见实现方 式有线性表和栈、队列等。线性结构适用于需要按照一定顺序存储和 处理数据的场景,例如排队、堆栈等。 其次是树形结构。树形结构中的数据元素之间存在一对多的关系, 数据元素之间可以是父子关系或者兄弟关系。树形结构的一个重要应 用是二叉树,它的特点是每个节点最多有两个子节点。二叉树在计算 机科学中有广泛的应用,例如排序算法、数据索引等。除了二叉树, 还有多叉树、平衡树、二叉查找树等树形结构也是常见的数据结构。 最后是图形结构。图形结构中的数据元素之间存在多对多的关系, 数据元素之间不仅可以通过父子关系或者兄弟关系连接,还可以通过 其他方式连接,例如边。图形结构广泛应用于网络、社交关系等领域,可以表示复杂的关联关系。

逻辑结构是对数据元素之间关系的抽象描述,它与具体的实现方式无关。数据结构的物理结构则是指数据元素在计算机内存中的存储方式。常见的物理结构有顺序存储结构和链式存储结构。 顺序存储结构是指数据元素按照其逻辑顺序依次存储在一片连续的存储空间中。顺序存储结构的优点是可以方便地直接访问任意位置的元素,查找效率高。缺点是插入和删除元素时需要移动大量元素,效率低下。 链式存储结构是指数据元素通过指针相互连接,在内存中并不连续存储。链式存储结构的优点是插入和删除元素时只需要修改指针,效率较高。缺点是访问元素时需要遍历整个链表,查找效率较低。 逻辑结构和物理结构在数据结构的设计和实现中密切相关。合理选择适合的逻辑结构和物理结构可以提高数据的存储和处理效率。在实际应用中,根据具体的需求和场景来选择适合的逻辑结构和物理结构是非常重要的。 总之,逻辑结构和物理结构是数据结构中的两个重要概念。逻辑结构描述了数据元素之间的逻辑关系,包括线性结构、树形结构和图形结构。物理结构描述了数据元素在计算机内存中的存储方式,包括顺序存储结构和链式存储结构。合理选择适合的逻辑结构和物理结构可以提高数据的存储和处理效率,从而更好地满足计算机科学的需求。 (总字数:488)

数据结构的四种基本逻辑结构

数据结构的四种基本逻辑结构数据结构是计算机科学中非常重要的一个概念,它是数据的组织、存储和管理的一种方式。根据数据元素之间的关系,数据结构可以分为四种基本逻辑结构,包括线性结构、树形结构、图结构和集合结构。下面将逐一介绍这四种基本逻辑结构。 一、线性结构: 线性结构是最简单、最常见的数据结构之一,它的特点是数据元素之间存在一对一的关系。线性结构有两种存储方式,分别是顺序存储和链式存储。 1. 顺序存储: 顺序存储是将数据元素存储在一段连续的内存空间中,通过元素之间的物理位置来表示其之间的逻辑关系。顺序存储的优点是访问速度快,缺点是插入和删除操作需要移动大量元素。常见的线性结构有数组和字符串。 2. 链式存储: 链式存储是通过指针将数据元素连接起来的存储方式,不要求元素在存储空间中的位置相邻。链式存储的优点是插入和删除操作简单高效,缺点是访问速度相对较慢。常见的线性结构有链表和栈。

二、树形结构: 树形结构是一种层次化的数据结构,它的特点是每个节点可以 有多个子节点,但每个节点只有一个父节点。树形结构有很多种 不同的实现方式,常见的有二叉树、平衡二叉树、B树等。 1. 二叉树: 二叉树是树形结构中最基本的形式,每个节点最多只能有两个 子节点。二叉树可以为空树,也可以是非空的,非空二叉树又分 为满二叉树、完全二叉树和搜索二叉树等。二叉树的应用非常广泛,例如在排序、查找、哈夫曼编码等领域都有重要的作用。 2. 平衡二叉树: 平衡二叉树是一种特殊的二叉查找树,它的左右子树的高度差 不超过1。平衡二叉树的设计可以有效提高查找和插入操作的效率,最常见的平衡二叉树就是AVL树。 3. B树: B树是一种多路搜索树,它的结构可以在节点中存储更多的关 键字,从而减少树的层数,提高查找效率。B树被广泛应用于数 据库和文件系统等领域,例如MySQL的索引就是采用了B树的 结构。 三、图结构:

逻辑数据结构

逻辑数据结构 一、引言 逻辑数据结构是计算机科学中的一个重要概念,它描述了数据元素之间的逻辑关系。通过逻辑数据结构,我们可以更好地理解数据的组织方式,从而优化算法和数据处理过程。本文将介绍几种常见的逻辑数据结构,包括线性结构、树状结构和图状结构,并分别阐述它们的特点和应用场景。 二、线性结构 线性结构是最简单的逻辑数据结构之一,它的特点是数据元素之间存在一对一的关系。常见的线性结构有线性表、栈和队列。 1. 线性表 线性表是由n个具有相同数据类型的数据元素组成的有限序列。线性表的特点是元素之间存在线性关系,即每个元素只有一个直接前驱和一个直接后继。线性表可以用顺序存储结构或链式存储结构来实现,常见的操作有插入、删除和查找。 2. 栈 栈是一种特殊的线性表,它的特点是只能从一端进行插入和删除操作。栈采用后进先出(LIFO)的原则,即最后插入的元素最先被删除。栈常用于函数调用、表达式求值和括号匹配等场景。 3. 队列

队列也是一种特殊的线性表,它的特点是只能从一端插入元素,从另一端删除元素。队列采用先进先出(FIFO)的原则,即最先插入的元素最先被删除。队列常用于排队、任务调度和消息传递等场景。 三、树状结构 树状结构是一种层次关系的逻辑数据结构,它由节点和边组成。树状结构的特点是每个节点最多有一个父节点和多个子节点。常见的树状结构有二叉树、堆和哈夫曼树。 1. 二叉树 二叉树是一种特殊的树状结构,它的特点是每个节点最多有两个子节点。二叉树可以是空树,也可以是具有左子树和右子树的非空树。二叉树常用于排序和搜索算法,如二叉搜索树和AVL树。 2. 堆 堆是一种特殊的二叉树,它的特点是每个节点的值都大于等于(或小于等于)其子节点的值。堆常用于优先队列和堆排序算法。 3. 哈夫曼树 哈夫曼树是一种特殊的二叉树,它的特点是带权路径长度最小。哈夫曼树常用于数据压缩和编码算法,如哈夫曼编码。 四、图状结构 图状结构是一种复杂的逻辑数据结构,它由节点和边组成,节点之间的关系可以是任意的。常见的图状结构有有向图和无向图。

简述数据逻辑结构与存储结构的关系

简述数据逻辑结构与存储结构的关系 数据结构是计算机科学中的一个重要概念,它描述了数据的组织方式和处理方式。数据结构可以分为数据逻辑结构和数据存储结构两个层次。数据逻辑结构是从逻辑上描述数据元素之间的关系,而数据存储结构则是从物理上描述数据元素在计算机内存中的存储方式。 数据逻辑结构是指数据元素之间的逻辑关系。常见的数据逻辑结构包括线性结构、树形结构和图形结构。线性结构中的数据元素之间是一对一的关系,如线性表和栈;树形结构中的数据元素之间存在一对多的关系,如树和二叉树;图形结构中的数据元素之间存在多对多的关系,如图。数据逻辑结构可以通过各种数据结构来实现,如数组、链表、栈、队列、树和图等。 数据存储结构是指数据元素在计算机内存中的存储方式。数据存储结构是实现数据逻辑结构的基础,不同的数据结构会选择不同的存储结构来存储数据。常见的数据存储结构有顺序存储结构和链式存储结构。顺序存储结构是将数据元素存储在一块连续的内存空间中,可以通过下标来访问元素,如数组。链式存储结构是将数据元素存储在不连续的内存块中,通过指针来连接各个元素,如链表。 数据逻辑结构和数据存储结构之间存在着紧密的关系。数据逻辑结构决定了数据元素之间的逻辑关系,而数据存储结构则决定了数据元素在计算机内存中的存储方式。数据逻辑结构和数据存储结构之

间的关系可以通过数据结构的定义和实现来体现。 在数据结构的定义中,通常会明确指定数据逻辑结构和数据存储结构。例如,对于线性表这一数据逻辑结构,可以通过数组或链表来实现其数据存储结构。对于树这一数据逻辑结构,可以通过数组或链表加上指针来实现其数据存储结构。不同的数据结构的选择会影响到数据的操作效率和空间利用率。 在数据结构的实现中,需要根据数据逻辑结构来选择合适的数据存储结构。不同的存储结构会影响到数据的访问速度、插入删除操作的效率以及内存的占用情况。因此,在实际应用中,需要根据具体的需求和场景来选择合适的数据结构和存储结构。 数据逻辑结构和数据存储结构是密不可分的。数据逻辑结构描述了数据元素之间的逻辑关系,数据存储结构描述了数据元素在计算机内存中的存储方式。数据逻辑结构决定了数据的组织方式和处理方式,而数据存储结构则是实现数据逻辑结构的基础。只有合理选择和设计数据存储结构,才能更好地实现数据逻辑结构所描述的功能和特性。在实际应用中,我们需要根据具体的需求和场景,选择合适的数据结构和存储结构,以提高数据的操作效率和空间利用率。

李春葆数据结构教程第4版课后答案知识点总结

第1章绪论 1.1复习笔记 一、数据结构概述 1.数据结构的定义 (1)基本概念 数据是描述客观事物的数和字符的集合,是计算机能操作的对象的总称,也是计算机处理信息的某种特定的符号表示形式。 (2)相关术语 ① 数据元素 数据元素又称元素、节点、顶点、记录等。数据元素是数据的基本单位。有时候,一个数据元素可以由若干个数据项组成。 ② 数据项 数据项又称字段或域,它是具有独立含义的最小数据单位。 ③ 数据对象 数据对象是性质相同的数据元素的集合,它是数据的子集。 (3)数据结构的内容 ① 数据元素之间的逻辑关系,即数据的逻辑结构,它是数据结构在用户面前呈现的形式。 ② 数据元素及其关系在计算机存储器中的存储方式,即数据的存储结构,又称数据的物理结构。 ③ 施加在数据上的操作,即数据的运算。 (4)逻辑结构 数据的逻辑结构是从逻辑关系(主要是指数据元素的相邻关系)上描述数据的,它与数据的存储无关,是独立于计算机的。因此,数据的逻辑结构可以看作是从具体问题抽象出来的数学模型。 (5)存储结构 数据的存储结构是逻辑结构用计算机语言的实现或在计算机中的表示(又称映像),也就是逻辑结构在计算机中的存储方式,它是依赖于计算机语言的。一般只在高级语言(例如C/C++语言)的层次上讨论存储结构。 数据的运算最终需在对应的存储结构上用算法实现。 总之,数据结构是一门讨论“描述现实世界实体的数学模型(通常为非数值计算)及其之上的运算在计算机中如何表示和实现”的学科。 (6)数据结构的表示 对于一种数据结构,其逻辑结构总是惟一的,但它可能对应多种存储结构,并且在不同的存储结构中,同一运算的实现过程可能不同。 描述数据结构通常采用二元组表示:

《数据结构》知识点总结

数据结构知识点概括 第一章概论 数据就是指能够被计算机识别、存储和加工处理的信息的载体。 数据元素是数据的基本单位,可以由若干个数据项组成。数据项是具有独立含义的最小标识单位。 数据结构的定义: ·逻辑结构:从逻辑结构上描述数据,独立于计算机。·线性结构:一对一关系。 ·线性结构:多对多关系。 ·存储结构:是逻辑结构用计算机语言的实现。·顺序存储结构:如数组。 ·链式存储结构:如链表。 ·索引存储结构:·稠密索引:每个结点都有索引项。 ·稀疏索引:每组结点都有索引项。 ·散列存储结构:如散列表。 ·数据运算。 ·对数据的操作。定义在逻辑结构上,每种逻辑结构都有一个运算集合。 ·常用的有:检索、插入、删除、更新、排序。 数据类型:是一个值的集合以及在这些值上定义的一组操作的总称。 ·结构类型:由用户借助于描述机制定义,是导出类型。 抽象数据类型ADT:·是抽象数据的组织和与之的操作。相当于在概念层上描述问题。 ·优点是将数据和操作封装在一起实现了信息隐藏。 程序设计的实质是对实际问题选择一种好的数据结构,设计一个好的算法。算法取决于数据结构。 算法是一个良定义的计算过程,以一个或多个值输入,并以一个或多个值输出。 评价算法的好坏的因素:·算法是正确的; ·执行算法的时间; ·执行算法的存储空间(主要是辅助存储空间); ·算法易于理解、编码、调试。 时间复杂度:是某个算法的时间耗费,它是该算法所求解问题规模n的函数。 渐近时间复杂度:是指当问题规模趋向无穷大时,该算法时间复杂度的数量级。 评价一个算法的时间性能时,主要标准就是算法的渐近时间复杂度。 算法中语句的频度不仅与问题规模有关,还与输入实例中各元素的取值相关。 时间复杂度按数量级递增排列依次为:常数阶O(1)、对数阶O(log2n)、线性阶O(n)、线性对数阶O(nlog2n)、平方阶O(n^2)、立方阶O(n^3)、……k次方阶O(n^k)、指数阶O(2^n)。 空间复杂度:是某个算法的空间耗费,它是该算法所求解问题规模n的函数。 算法的时间复杂度和空间复杂度合称算法复杂度。 第二章线性表 线性表是由n≥0个数据元素组成的有限序列。 n=0是空表;非空表,只能有一个开始结点,有且只能有一个终端结点。 线性表上定义的基本运算: ·构造空表:Initlist(L) ·求表长:Listlength(L) ·取结点:GetNode(L,i) ·查找:LocateNode(L,x) ·插入:InsertList(L,x,i) ·删除:Delete(L,i) 顺序表是按线性表的逻辑结构次序依次存放在一组地址连续的存储单元中。在存储单元中的各元素的物理位置和 逻辑结构中各结点相邻关系是一致的。地址计算:LOCa(i)=LOCa(1)+(i-1)*d;(首地址为1)在顺序表中实现的基本运算:

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