数据结构与算法(c )版数据结构与算法应用c++版

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数据科学家 2023-06-07 15:48:42

文章标签 数据结构与算法(c )版数据结构数据执行时间 文章分类 数据结构与算法人工智能

1、数据结构讨论的范畴

2、基本概念

3、算法和算法的量度

1、数据结构讨论的范畴

Algorithm + Data Structures = Programs

程序：为计算机处理问题编制的一组指令集。

算法：解决问题的策略。

数据结构：问题的数学模型及定义在其上的一组操作

数据结构是一门讨论“描述现实世界实体的数学模型(非数值计算)及其上的操作在计算机中如何表示和实现”的学科。

2、基本概念

2.1 数据与数据结构

数据：所有能被输入到计算机中，且能被计算机处理的符号(数值、字符等)的集合。——计算机操作对象的总称

数据元素：数据中的“个体”。

数据结构：对于一个特性相同的数据元素的集合，如果在数据元素之间存在一种或多种特定的关系，则称为一个数据结构。

带结构的数据元素的集合，即数据元素之间存在某种关系。

不同的“关系”，构成不同的“结构”。

1）数据结构是相互之间存在着某种逻辑关系的数据元素的集合。

2）从关系或结构分，数据结构可归结为以下四类:

①线性结构；②树形结构；③图状结构；④集合结构

3）数据结构包括“逻辑结构” 和“物理结构”两个方面:

逻辑结构 是对数据元素之间的逻辑关系的描述，它可以用一个数据元素的集合和定义在此集合上的若干关系来表示;

物理结构 是逻辑结构在计算机中的表示和实现，故又称“存储结构” 。它包括数据元素的表示(映像)和关系的表示(映像)。

数据元素的表示(映像)——eg：整数的各个进制之间的转化

关系的表示(映像)分为顺序映像和链式映像——eg：数组和链表

2.2 数据类型

数据类型:是一组性质相同的值的集合以及定义在此集合上的一组操作的总称。

数据类型与定义在数据结构上的操作密切相关。

2.3 抽象数据类型

数据的抽象：1）计算机语言中十进制表示的数据是二进制的抽象；

2）高级语言中，定义的数据类型，如整型、字符型等；

3）定义更高级的数据抽象，如堆、栈、树和图等。

抽象数据类型(Abstract Data Type 简称ADT)：是指一个数学模型以及定义在此数学模型上的一组操作。

一个抽象数据类型确定了一个模型，但将模型的实现细节（存储表示等）隐藏起来；它定义了一组操作，但将操作的实现过程（运算处理等）隐藏起来。

数据结构与算法(c )版数据结构与算法应用c++版_数据结构与算法(c )版

1.选择数学模型描述问题，确定解决问题的算法

2.为模型定义抽象数据类型,并用伪语言描述算法

3.确定抽象数据类型的实现方法, 用程序实现算法

3、算法和算法的量度

3.1 算法

算法是为了解决某类问题而规定的一个有限长的操作序列。一个算法必须满足以下五个重要特性：1）有穷性 2）确定性 3）有输入 4）有输出 5）可行性

1.有穷性:算法应在有限步骤之内正常结束,且每步均能在有限时间内完成。
2.确定性:算法中的每一个步骤必须有确定含义，无二义性；
3.输入:有多个或0个输入；
4.输出:至少有一个或多个输出；
5.可行性:算法中所有操作应足够基本，均可通过已实现的基本运算经过有限次执行来完成。