1 演算法
演算法:是指解題方****而完整的描述。
演算法不等於程式,也不等計算機方法,程式的編制不可能優於演算法的設計。
演算法的基本特徵:是一組嚴謹地定義運算順序的規則,每乙個規則都是有效的,是明確的,此順序將在有限的次數下終止。特徵包括:
(1)可行性;
(2)確定性,演算法中每一步驟都必須有明確定義,不充許有模稜兩可的解釋,不允許有多義性;
(3)有窮性,演算法必須能在有限的時間內做完,即能在執行有限個步驟後終止,包括合理的執行時間的含義;
(4)擁有足夠的情報。
演算法的基本要素:一是對資料物件的運算和操作;二是演算法的控制結構。
指令系統:乙個計算機系統能執行的所有指令的集合。
基本運算和操作包括:算術運算、邏輯運算、關係運算、資料傳輸。
演算法的控制結構:順序結構、選擇結構、迴圈結構。
演算法基本設計方法:列舉法、歸納法、遞推、遞迴、減鬥遞推技術、回溯法。
演算法複雜度:演算法時間複雜度和演算法空間複雜度。
演算法時間複雜度是指執行演算法所需要的計算工作量。
演算法空間複雜度是指執行這個演算法所需要的記憶體空間。
2 資料結構的基本基本概念
資料結構研究的三個方面:
(1)資料集合中各資料元素之間所固有的邏輯關係,即資料的邏輯結構;
(2)在對資料進行處理時,各資料元素在計算機中的儲存關係,即資料的儲存結構;
(3)對各種資料結構進行的運算。
資料結構是指相互有關聯的資料元素的集合。
資料的邏輯結構包含:
(1)表示資料元素的資訊;
(2)表示各資料元素之間的前後件關係。
資料的儲存結構有順序、鏈結、索引等。
線性結構條件:
(1)有且只有乙個根結點;
(2)每乙個結點最多有乙個前件,也最多有乙個後件。
非線性結構:不滿足線性結構條件的資料結構。
3 線性表及其順序儲存結構
線性表由一組資料元素構成,資料元素的位置只取決於自己的序號,元素之間的相對位置是線性的。
在複雜線性表中,由若干項資料元素組成的資料元素稱為記錄,而由多個記錄構成的線性表又稱為檔案。
非空線性表的結構特徵:
(1)且只有乙個根結點a1,它無前件;
(2)有且只有乙個終端結點an,它無後件;
(3)除根結點與終端結點外,其他所有結點有且只有乙個前件,也有且只有乙個後件。結點個數n稱為線性表的長度,當n=0時,稱為空表。
線性表的順序儲存結構具有以下兩個基本特點:
(1)線性表中所有元素的所佔的儲存空間是連續的;
(2)線性表中各資料元素在儲存空間中是按邏輯順序依次存放的。
ai的儲存位址為:adr(ai)=adr(a1)+(i-1)k,,adr(a1)為第乙個元素的位址,k代表每個元素佔的位元組數。
順序表的運算:插入、刪除。 (詳見14--16頁)
4 棧和佇列
棧是限定在一端進行插入與刪除的線性表,允許插入與刪除的一端稱為棧頂,不允許插入與刪除的另一端稱為棧底。
棧按照「先進後出」(filo)或「後進先出」(lifo)組織資料,棧具有記憶作用。用top表示棧頂位置,用bottom表示棧底。
棧的基本運算:(1)插入元素稱為入棧運算;(2)刪除元素稱為退棧運算;(3)讀棧頂元素是將棧頂元素賦給乙個指定的變數,此時指標無變化。
佇列是指允許在一端(隊尾)進入插入,而在另一端(隊頭)進行刪除的線性表。rear指標指向隊尾,front指標指向隊頭。
佇列是「先進行出」(fifo)或「後進後出」(lilo)的線性表。
佇列運算包括(1)入隊運算:從隊尾插入乙個元素;(2)退隊運算:從隊頭刪除乙個元素。
迴圈佇列:s=0表示佇列空,s=1且front=rear表示佇列滿
5 線性鍊錶
資料結構
中的每乙個結點對應於乙個儲存單元,這種儲存單元稱為儲存結點,簡稱結點。
結點由兩部分組成:(1)用於儲存資料元素值,稱為資料域;(2)用於存放指標,稱為指標域,用於指向前乙個或後乙個結點。
在鏈式儲存結構中,儲存資料結構的儲存空間可以不連續,各資料結點的儲存順序與資料元素之間的邏輯關係可以不一致,而資料元素之間的邏輯關係是由指標域來確定的。
鏈式儲存方式即可用於表示線性結構,也可用於表示非線性結構。
線性鍊錶,head稱為頭指標,head=null(或0)稱為空表,如果是兩指標:左指標(llink)指向前件結點,右指標(rlink)指向後件結點。
線性鍊錶的基本運算:查詢、插入、刪除。
6 樹與二叉樹
樹是一種簡單的非線性結構,所有元素之間具有明顯的層次特性。
在樹結構中,每乙個結點只有乙個前件,稱為父結點,沒有前件的結點只有乙個,稱為樹的根結點,簡稱樹的根。每乙個結點可以有多個後件,稱為該結點的子結點。沒有後件的結點稱為葉子結點。
在樹結構中,乙個結點所擁有的後件的個數稱為該結點的度,所有結點中最大的度稱為樹的度。樹的最大層次稱為樹的深度。
二叉樹的特點:(1)非空二叉樹只有乙個根結點;(2)每乙個結點最多有兩棵子樹,且分別稱為該結點的左子樹與右子樹。
二叉樹的基本性質:
(1)在二叉樹的第k層上,最多有2k-1(k≥1)個結點;
(2)深度為m的二叉樹最多有2m-1個結點;
(3)度為0的結點(即葉子結點)總是比度為2的結點多乙個;
(4)具有n個結點的二叉樹,其深度至少為[log2n]+1,其中[log2n]表示取log2n的整數部分;
(5)具有n個結點的完全二叉樹的深度為[log2n]+1;
(6)設完全二叉樹共有n個結點。如果從根結點開始,按層序(每一層從左到右)用自然數1,2,….n給結點進行編號(k=1,2….n),有以下結論:
①若k=1,則該結點為根結點,它沒有父結點;若k>1,則該結點的父結點編號為int(k/2);
②若2k≤n,則編號為k的結點的左子結點編號為2k;否則該結點無左子結點(也無右子結點);
③若2k+1≤n,則編號為k的結點的右子結點編號為2k+1;否則該結點無右子結點。
滿二叉樹是指除最後一層外,每一層上的所有結點有兩個子結點,則k層上有2k-1個結點深度為m的滿二叉樹有2m-1個結點。
完全二叉樹是指除最後一層外,每一層上的結點數均達到最大值,在最後一層上只缺少右邊的若干結點。
二叉樹儲存結構採用鏈式儲存結構,對於滿二叉樹與完全二叉樹可以按層序進行順序儲存。
二叉樹的遍歷:
(1)前序遍歷(dlr),首先訪問根結點,然後遍歷左子樹,最後遍歷右子樹;
(2)中序遍歷(ldr),首先遍歷左子樹,然後訪問根結點,最後遍歷右子樹;
(3)後序遍歷(lrd)首先遍歷左子樹,然後訪問遍歷右子樹,最後訪問根結點。
7 查詢技術
順序查詢的使用情況:
(1)線性表為無序表;
(2)表採用鏈式儲存結構。
二分法查詢只適用於順序儲存的有序表,對於長度為n的有序線性表,最壞情況只需比較log2n次。
8 排序技術
排序是指將乙個無序序列整理成按值非遞減順序排列的有序序列。
交換類排序法:(1)氣泡排序法,需要比較的次數為n(n-1)/2; (2)快速排序法。
插入類排序法:(1)簡單插入排序法,最壞情況需要n(n-1)/2次比較;(2)希爾排序法,最壞情況需要o(n1.5)次比較。
選擇類排序法:(1)簡單選擇排序法,
最壞情況需要n(n-1)/2次比較;(2)堆排序法,最壞情況需要o(nlog2n)次比較。
二級公共基礎知識(資料結構等)
希爾排序法 將整個無序序列分割成若干小的子串行分別進行插入排序 希爾排序法屬於插入類排序 二分法 只適用於順序儲存的有序表 二分法 最壞的比較次數 log2n 最好 1次 有序表 線性表中的元素按值非遞減排列 在最壞情況下,氣泡排序需要經過n 2遍的從前往後和n 2遍的從後往前掃瞄,需要比較次數為n...
計算機二級公共基礎知識 02
在鏈式儲存方式中,要求每個結點由兩部分組成 一部分用於存放資料元素值,稱為資料域 另一部分用於存放指標,稱為指標域。其中指標用於指向該結點的前乙個或後乙個結點 即前件或後件 樹是簡單的非線性結構,樹中有且僅有乙個沒有前驅的節點稱為 根 其餘節點分成m個互不相交的有限集合t1,t2,tm,每個集合又是...
二級公共基礎知識 二級公共基礎知識 01
樹是一種資料結構,它是由n n 1 個有限結點組成乙個具有層次關係的集合。把它叫做 樹 是因為它看起來像一棵倒掛的樹,也就是說它是根朝上,而葉朝下的。樹的特點 每個結點有零個或多個子結點 沒有父結點的結點稱為根結點 每乙個非根結點有且只有乙個父結點 除了根結點外,每個子結點可以分為多個不相交的子樹 ...