数据结构概述(java).

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1、数据结构中常用的概念和术语l 数据l 数据元素l 数据对象数据：数据元素：例如:一次所有学生考试成绩当做一个数据，那么这次考试成绩当中一个学生的考试成绩是一个数据元素。数据元素又由若干数据项组成。数据项：数据项是数据的最小单位，具有原子性，不可分割。数据、数据元素和数据项它们是三级关系。数据对象：数据对象是具有相同特征的数据元素的集合，它是数据的子集。数据元素是数据的子集，数据对象也是数据的子集。什么是数据结构数据结构是计算机存储、组织数据的方式。它描述了数据元素之间的相互关系，以及数据元素的组织形式。l 逻辑结构l 存储结构l 数据运算逻辑结构：数据的逻辑结构是指从逻辑关系上描述数据，与数据

2、的存储无关，且独立于语言。存储结构：数据的存储结构是指数据元素及其关系在计算机存储时如何表示，依赖与语言。每个学生的成绩信息存储在计算机中，一个结构数组的一个数组元素中。因此数据在计算机的存储方式就是存储结构。数据运算：数据运算通常定义在数据的逻辑结构上，每种逻辑结构都有一个运算的集合，但运算的具体实现要在存储结构上进行。增加操作的定义就是我们把新增加这一条记录作为新的终端节点，原来的终端节点成为新增这一条学生记录的前趋节点。新增的学生记录成为原来最后一个学号的后继节点这就是增加的操作定义。深入学习数据逻辑结构数据的逻辑结构按照数据元素之间的相互关系，又可以分为线性结构和非线性结构线性结构：线

3、性结构指有且仅有一个开始结点和一个终结点，所有结点最多只有一个直接前驱和一个直接后继。例如：线性结构非线性结构：非线性结构指一个节点可能有多个直接前驱和直接后继。例如：图这样的形式称之为闭合树。算法和算法分析算法：为求解一个问题需要遵循的、被清晰的指定的简单指令的集合。算法通常以某一个数据集合作为输入，执行完一组特定的指令之后，返回一个唯一的数据集合作为输出。正确的算法特点：第一、 用待处理问题的相关信息作为输入数据第二、 对一个既定的合法输入，多次执行同一个算法总是返回同一个结果（随即算法除外）第三、 算法中的指令是可行的，既每个指令都可以实现，并且在有限的时间内完成。第四、 算法中指令的数

4、量是有限的，既在有限的时间内，算法可以正确结束，不能无限循环下去。第五、 算法执行完毕后，能够输出正确的数据集合。算法分析：同一个问题可以用不同的算法来解决，算法的效率会影响程序的效率。算法分析的目的在于选择合适的算法，算法分析是从复杂度来考虑的。复杂度：复杂度是衡量一个算法好坏的重要手段，分为时间复杂度和空间复杂度。l 时间复杂度它以一个算法执行的时间长短来衡量一个算法的优劣。如果问题规模是n，则时间复杂度是n的一个函数，记做T(n)=O(f(n), 结论就是：算法的执行时间等于算法的循环次数乘以执行操作的时间举例:第一个时间复杂度为Onl 空间复杂度它以一个算法执行过程中所要占用的存储空间

5、多少来衡量一个算法的优劣。它也是问题规模n的一个函数，记做S(n)=O(f(n)举例：插入排序算法如果只插入了一个值额外消耗了一个存储空间。因此空间复杂度就是O1l 复杂度越高，算法执行效率越低，算法也就越差。线性表线性表：线性表是由n(n=0)个数据元素(结点)组成的有限序列。线性表中每个数据元素之间的关系是一对一的关系，也就是说在线性表中除了第一个和最后一个数据元素，其他的数据元素都是首尾相接的。线性表的特点是:l 有且仅有一个开始结点l 有且仅有一个终结结点l 内部结点都有且仅有一个直接前驱结点和一个直接后继结点均匀性是指虽然不同数据表的数据元素可以是各种各样的，但是对于同一线性表的各数

6、据元素必定具有相同的数据类型。有序性是指各数据元素在线性表中的位置只取决于它们的序列，数据元素之间的相对位置是线性的。举例：存储方式上分析线性表线性表分为顺序存储和链式存储两种实现方式。l 顺序存储计算机中用一组地址连续的存储单元依次存储线性表的各个数据元素。也称为向量存储，可以看做是一维数组存储。数据元素在内存的物理存储次序与它在线性表中的逻辑次序相同。举例：由此可见顺序存储的特点是：第一、 使用连续的内存单元存放线性表的数据元素，它的内存单元是连续的。第二、 数据元素在内存中的物理存储次序与它们在线性表中的逻辑次序相同。优点是存储密度大，位置连续，几乎不浪费空间。缺点是插入、删除等运算都不

7、方便。线性表的视频演示l 选择排序首先遍历线性表并将最小的元素与第一个元素进行交换，随后遍历剩余的元素将第二小的元素与第二个元素进行交换，依此类推直至排序结束。举例：选择排序的视频演示l 链式存储链式存储用若干地址分散的存储单元存储数据元素，逻辑上相邻的数据元素在物理位置上不一定相邻，必须采用附加信息表示数据元素之间的关系。(即用指针体现结点之间的逻辑关系)它指向这个元素的后继结点的地址位置。根据这个指针，我们才能完全遍历这个线性表。 单链表 循环链表 双链表单链表：也叫线性链表，由一个个结点链接而成。单链表的结点只有一个存放数据的数据域和一个称为next的指向后继结点的指针域数据域存储结点的