3.1内存
- 计算机的作用
- 对二进制数据进行存储和运算
- 问题 :计算机如何计算 "1+2"
- 将1和2的二进制形式的数据加载到计算机中进行存储,计算机才可以使用相关的寄存器对数据展开相关的运算
- 变量的概念
- 变量其实表示的就是内存地址
- 每一块内存空间都会有两个默认的属性
- 地址:是用16进制的数来表示的。地址是用来让cpu进行寻址
- 大小 : 衡量计算机内存空间大小的单位
- bit (位)
- bytes(字节) 1 bytes = 8 bit
- kb 1 kb = 1024 bytes
- mb 1 Mb = 1024 kb
- Gb 1 Gb = 1024 mb地址:是用16进制的数来表示的。地址是用来让cpu进行寻址
- 引用和指向:
- 引用 : 就是我们所说的变量
- 指向 : 如果某一个引用或者变量存储在了某一块内存空间的地址后,则表示该引用(变量)指向了那块内存。
- 一个变量指向了某块内存,那么该变量就可以视为该那内存空间中存储的数据值
- 不同数据占用内存空间的大小(事先已经指定好)是不同的
- 字符型(1字节),整形(4字节),浮点型(8字节)
3.2顺序表
- 集合中存储的元素是有顺序的,顺序表的结构可以分为两种形式:单数据类型和多数据类型。
- python中的列表和元组就属于多数据类型的顺序表
import numpy as np
arr = np.array([1,2.2,'three'])
arr[1]
- View Code
3.2.1单数据类型顺序表
- 单数据类型顺序表的内存图(内存连续开启)
3.2.1多数据类型顺序表
- 多数据类型顺序表的内存图(内存非连续开辟)
- 顺序表的弊端:
- 顺序表的结构需要预先知道数据大小来申请连续的存储空间,而在进行扩充时又需要进行数据的搬迁。
3.3链表
- 链表:相对于顺序表,链表结构可以充分利用计算机内存空间,实现灵活的内存动态管理。
- 链表是通过一个个节点(Node)组成的,每个节点都包含了称为数据域(value)和指针域(next)的基本单元,它也是一种递归的数据结构。它能保持数据之间的逻辑顺序,但存储空间不必按照顺序存储。
- 链表的节点的结构如下:(data为自定义的数据,next为下一个节点的地址)
链表的结构为,head保存首位节点的地址:
- 链表的基本元素有:
- 节点:每个节点有两个部分,左边部分称为值域,用来存放用户数据;右边部分称为指针域,用来存放指向下一个元素的指针。
- head:head节点永远指向第一个节点
- tail: tail永远指向最后一个节点
- None:链表中最后一个节点的指针域为None值
- 节点的构建
class Node():
def __init__(self,item):
self.item = item
self.next = None
- View Code
3.3.1单链表
- 单向链表也叫单链表,是表中最简单的一种形式,它的每个节点包含两个域,一个信息域(元素域)和一个链接域。这个链接指向链表中的下一个节点,而最后一个节点的链接域则指向一个空值。
表中元素elem用来存放具体的数据。链接域next用来存放下一个节点的位置。变量p指向链表的头节点(首节点)的位置,从p出发能找到表中的任意节点。
- 单向链表的抽象数据类型定义:
- .is_empty():链表是否为空
- .length():链表长度
- . travel():遍历整个链表
- .add(item):链表头部添加元素
- .append(item):链表尾部添加元素
- . insert(pos, item):指定位置添加元素
- .remove(item):删除节点
- .search(item):查找节点是否存在
class Node():
def __init__(self,item):
self.item = item
self.next = None
class Link():
#构建出一个链表
def __init__(self):
self._head = None
#向链表的头部插入节点
def add(self,item):
node = Node(item)
node.next = self._head
self._head = node
def traver(self):
cur = self._head
#如果链表为空,则输出"链表为空"
if self._head == None:
print("链表为空")
while cur:
print(cur.item)
cur = cur.next
def isEmpty(self):
return self._head == None
def length(self):
cur = self._head
count = 0
while cur:
count += 1
cur = cur.next
return count
def search(self,item):
cur = self._head
find = False
while cur:
if cur.item == item:
find = True
break
cur = cur.next
return find
def append(self,item):
#构建新节点
node = Node(item)
if self._head == None:
self._head = node
return
cur = self._head #头结点
pre = None #cur的前一个节点
while cur:
pre = cur
cur = cur.next
pre.next = node
def insert(self,pos,item):
node = Node(item)
if pos < 0 or pos > self.length():
print("请重新给pos赋值!!!")
return
cur = self._head
pre = None
for i in range(pos):
pre = cur
cur = cur.next
pre.next = node
node.next = cur
def remove(self,item):
cur = self._head
pre = None
#链表为空
if self._head == None:
print("链表为空,无可删除的节点")
return
#删除的是第一个节点
if self._head.item == item:
self._head = self._head.next
return
#删除的是费第一个节点
while cur:
pre = cur
cur = cur.next
if cur.item == item:
pre.next = cur.next
return
link = Link()
# link.add(3)
# link.add(4)
# link.add(5)
# link.add(6)
# link.traver()
# print(link.length())
# print(link.search(3))
link.remove(6)
# link.append(6)
# link.insert(7,7)
link.traver()
- View Code