数据结构day1

一,基础概念

1.数据结构:相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。(特定关系有逻辑关系与物理关系)

(1)逻辑结构

集合,所有数据在同一个集合中,关系平等

线性,数据和数据之间是一对一的关系

树, 一对多

图,多对多

(2)物理结构(在内存当中的存储关系)

顺序存储,数据存放在连续的存储单位中,逻辑关系和物理关系一致;

链式存储(链表),数据存放的存储单位是随机或任意的,可以连续也可以不连续 (一般认为不连续)

2、数据、 数剧项、数据元素、数据对象

(1)数据:可输入输出,具备一些操作(相当于C语言中的变量)

(2)数据项:给变量赋予一定的含义

(3)数据元素:多个基础的数据项拼在一起(C语言中用struct自定义表示)

(4)数据对象:数据元素的集合

3、数据的类型,ADT abstruct datatype

(1)ADT:是指一组性质相同的值的集合及定义在此集合上的一些操作的总称。

原子类型,int,char,float

结构类型,sturct, union,

(2)抽象数据类型, 数学模型 + 操作。

4、数据结构角度解释程序:程序 = 数据 + 算法

(1)算法的定义:是解决特定问题求解步骤的描述,计算机中表现为指令的有限序

列,每条指令表示一个或多个操作。

(2)算法的特征:

输入,输出特性:输入时可选的,输出时必须的(调用函数后要发生一些变化);

**有穷性:**执行的步骤会自动结束,不能是死循环,并且每一步是在可以接受的时间内完成;

**确定性:**同一个输入,会得到唯一的输出;

**可行性:**每一个步骤都是可以实现的(用编程语言实现)。

(3)算法的设计:

正确性:语法正确;

合法的输入能得到合理的结果;

对非法的输入,给出满足要求的规格说明;

对精心选择,甚至刁难的测试都能正常运行,结果正确(加必要的判断);

可读性:便于交流,阅读,理解(适当注释,编写项目文档)

**健壮性:**输入非法数据,能进行相应的处理,而不是产生异常

**高效性:**存储低,效率高 (时间与空间两个方面)

5、算法时间复杂度

(1)是执行这个算法所花时间的度量。

(2)推时间复杂度:

用常数1 取代运行时间中的所有加法常数;

在修改后的运行函数中,只保留最高阶项;

如果最高阶存在且不是1,则取除这个项相乘的常数。

(3)时间复杂度排序:

O(1)<O(logn)<O(N)<O(nlogn)<O(n^2)<O(n^3)<O(2^n)<O(n!)<O(n^n)

二、线性表

1、定义:有零个或多个数据元素的有限序列;

2、元素之间是有顺序的,如果存在多个元素,第一个元素无前驱,最有一个没有后

继,其他的元素只有一个前驱和一个后继;

3、当线性表元素的个数n(n>=0)定义为线性表的长度,当n=0时,为空表。在非空的

表中每个元素都有一个确定的位置,如果a1是第一个元素,那么an就是第n个元素。

4、线性表中的顺序表:

表头结构(数组当前状态,后期方便应用管理)

typedef struct list {

DATATYPE *head;//指针

int tlen;//总长度

int clen;//当前长度(数组元素个数)(未使用空间时为0)

}SeqList//顺序表;

5.顺序表的几种基本操作

int DestroySeqList(SeqList *list); //销毁顺序表

int ShowSeqList(SeqList *list); //展示顺序表数据

int InsertTailSeqList(SeqList *list, DATATYPE *data); //在顺序表尾部插入数据

int IsFullSeqList(SeqList *list); //判断顺序表是否装满

int IsEmptySeqList(SeqList *list); //判断顺序表是否为空

int InsertPosSeqList(SeqList *list, DATATYPE *data, int *pos); // 在指定位置插入数据

int FindSeqList(SeqList *list, char *name); //按值查找

int DeleteSeqList(SeqList *list, char *name); //按值删除

int GetSizeSeqList(SeqList *list); //获取顺序表长度

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