数据结构第一章绪论

2019-08-18  本文已影响0人  一口一只猫

1、数据结构=逻辑结构+存储结构+操作 

2、数据的基本单位:数据元素

3、数据元素的最小单位:数据项

4、在数据库中:数据元素为行,数据项为列(简称行为元素,列为项)

5、数据元素的集合称为:数据对象

6、数据类型是 (3种):原子类型、结构类型、抽象数据类型

7、抽象数据类型包含:数据对象、数据对象上的关系集合、以及数据对象的基本操作

抽象数据类型与已有的数据类型(如float、int)有什么区别?    二者无区别,只是float、int是已实现的类型

定义格式:ADT抽象数据类型名{

数据对象的定义:

数据关系的定义:

基本操作的定义:}

8、逻辑结构是(4种2大类)

     2大类:线性和非线性结构

     分为4种:线性结构、集合、树、图

9、存储结构是(4种)优缺点有哪些:顺序存储、链式存储、索引存储、散列存储

10、如何解决一个问题:先画关系而后选存储方式

11、栈是限制了插入删除点的线性表,只是逻辑结构,与存储结构无关

12、举例说明,相同的逻辑结构,不同的存储方式在相同的操作下,其运算效率不同

线性表的顺序存储和链式存储:插入,删除操作

13、如何定义一个结构是逻辑结构还是物理结构

当一个结构,如数组、链表、树、图,在逻辑结构中只有一种定义,而在物理结构中却有两种选择,那么这个结构就属于逻辑结构;

相反,当此结构在原有基础上加上了某种限定,使得其在物理结构中只有一种定义,那么这个结构就属于物理(存储)结构;

14、如何判断数据结构不同:

看如何定义,如果是名字不同:比如栈和队列,逻辑结构都是线性表,存储结构都可以是顺序或者链表

如果是分类不同:比如线性表和二叉树,逻辑结构不同,但是都可以顺序或者链式存储

15、数据结构的操作:

(1)建立数据结构;(2)清除数据结构;(3)插入数据元素;(4)删除数据元素;(5)更新数据元素;

(6)查找数据元素;(7)按序重新排列;(8)判定某个数据结构是否为空,或是否已达到最大允许的容量;

(9)统计数据元素的个数。

16、算法的基本概念(4个):有穷性、确定性、可行性、输入/输出

17、算法的设计要求(4个):正确性、可读性、健壮性、效率与低存储量需求

18、算法的度量:时间复杂度和空间复杂度

19、时间复杂度的分析方法:大O法和语句频度法

20、语句的频度:一个语句在该算法中被重复执行的次数

21、大O法:它表示随问题规模n的增大,算法执行时间的增长率和基本运算的频度f(n)的增长率相同,称作算法的渐进时间复杂度,简称时间复杂度

22、语句频度法:计算该语句重复执行的次数

23、时间复杂度的定义:(不仅依赖于问题规模,还依赖于待输入的数据性质)

24、分析程序的时间复杂性是有两条原则:

加法规则:T(n)=T1(n)+T2(n)=O(f(n))+O(g(n))=O(max(f(n),g(n)))

乘法规则:T(n)=T1(n)+T2(n)=O(f(n))xO(g(n))=O(f(n)xg(n))

25、常见的渐近时间复杂度:对数函数<幂函数<指数函数

O(1)<O(\log_2n)<O(n)<O(n\log_2n)<O(n^2)<O(n^3)<O(2^n )<O(n!)<O(n^n)

26、空间复杂度:即3个组成部分(P<personal>+I/O+add)

存放本身所用的指令和常数、输入输出占用的空间、信息的辅助空间

27、算法原地工作:是指算法所需辅助空间为常量,记作O(1)

28、时间复杂度计算方法:

1、循环主体中的变量参与循环条件的判断

找出主体语句中与T(n)成正比的循环变量,将其带入条件中进行计算

2、循环主体中的变量与循环条件无关

递归程序:使用公式进行递推(数学归纳法或直接累计循环次数)

非递归程序:直接累计次数

递归:是直接或者间接调用自身的函数,当操作有某种重复模式的数据结构和问题时十分有效。

29、递归的例子

1、 1到n求和: s(n) = n + s(n-1)

2、 n的阶乘: f(n) = n * f(n-1)

3、 快速排序: quicksort(a,low,high) =>  quicksort(a,low,pivot-1) ⊙ quicksort(a,pivot+1, high)

4、 树的前序、中序、后续遍历: preorder(T) = >  read(T->data) preorder(T->leftChild) preorder(T->rightChild)

参考来自:递归程序的含义、实现机制以及复杂度计算 - 苍穹逸影 - 博客园

30、王道拓展题:斐波那契数列算法的时间复杂度

斐波那契数列的定义:F(n+1)=F(n)+F(n-1)

递归:O(2^n)

非递归:O(n)

参考来自:斐波那契数列两种算法的时间复杂度 - 在下雨的Tokyo - 梳理:博客园

全文知识点梳理参考:王道考研数据结构参考书、赵海英数据结构辅导视频

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