绪论
数据结构基本概念
数据:
数据是信息的载体,是描述客观事物属性的数、字符及所有能输入到计算机 中并被计算机程序识别和处理的符号的集合。数据是计算机程序加工的原料
数据元素:数数据的基本单位
数据项:数据元素由数据项组成,数据项是不可分割的最小单位
数据对象
- 具有相同性质数据元素的集合
数据结构
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定义:相互之间存在特定关系的数据元素的集合
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三要素:
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逻辑结构
集合、线性结构、树、图
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数据运算(数据操作)
增、删、查、改
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运算的定义是针对逻辑结构的, 指出运算的功能
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运算的实现是针对存储结构的, 指出运算的具体操作步骤。
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物理结构(存储结构)
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顺序存储
逻辑上相邻的元素存储在物理位置 上也相邻的存储单元中,
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链式存储
逻辑上相邻的元素在物理位置上可以 不相邻,借助指示元素存储地址的指针来表示元 素之间的逻辑关系
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索引存储
在存储元素信息的同时,还建立附加的索引表。索引表中的每项称为索引项,索引项 的一般形式是(关键字,地址)
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散列存储(哈希存储)
根据元素的关键字直接计算出该元素 的存储地址,
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数据类型
是一个值的集合和定义在此集合上的一组操作的总称
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原子类型。其值不可再分的数据类型
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结构类型。其值可以再分解为若干成分(分量)的数据类型。
算法
定义
是对特定问题求解步骤的一种描述,它是指令的有限序列,其中的每条指令 表示一个或多个操作
复杂度
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时间复杂度
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加法相加
多项相加,只保留最高阶的项,且系数变为1
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乘法相乘
多项相乘,都保留,阶数相加
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常见时间复杂度
常、对、幂、指、阶(阶乘)
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最坏时间复杂度:最坏情况下算法的时间复杂度
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平均时间复杂度:所有输入示例等概率出现的情况下,算法的期望运行时间 最好时间复杂度:
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最好情况下算法的时间复杂度
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空间复杂度
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定义
递归调用需要空间消耗
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算法原地工作
算法所需辅助内存空间为常量
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特征
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有穷性
一个算法必须总在执行有穷步之后结束,且每一步都可在有穷时间内完成
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确定性
算法中每条指令必须有确切的含义,对于相同的输入只能得出相同的输出
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可行性
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有输入
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有输出
一个算法好怎么体现:
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正确性
算法应能够正确地解决求解问题。
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可读性
算法应具有良好的可读性,以帮助人们理解
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健壮性
输入非法数据时,算法能适当地做出反应或进行处理,而不会产生莫名其妙的输出结果
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高效率与低存储需求