学习数据结构Day1

原创 于 2019-08-06 17:47:40 发布 · 182 阅读 · 0 ·
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#数据结构 #稀疏矩阵

数据结构概述及稀疏矩阵的概述

数据结构的分类

1. 线性结构

 线性结构作为最常用的数据结构，其特点是数据元素之间存在一对一的线性关系
线性结构有两种不同的存储结构，即顺序存储结构和链式存储结构。
顺序存储的线性表称为顺序表，顺序表中的存储元素是连续的
链式存储的线性表称为链表，链表中的存储元素不一定是连续的，元素节点中存放数据元素以及	相邻元素的地址信息

线性结构常见的有：数组、队列、链表和栈.

2.非线性结构

非线性结构包括：二维数组，多维数组，广义表，树结构，图结构

3关于第一个数据结构:稀疏矩阵

实际需求:
编写的五子棋程序中，有存盘退出和续上盘的功能。

在这里插入图片描述使用二维数组记录棋盘
上面便是如果我们需要做存盘操作的话,则需要用二维数组来进行存储,但是这会消耗很多的资源,所以我们就可以用稀疏矩阵来进行储存来节省资源.

4.稀疏矩阵的基本介绍

  1. 当一个数组中大部分元素为０，或者为同一个值的数组时，可以使用稀疏数组来保存该数组。

  2. 稀疏数组的处理方法是:
    记录数组一共有几行几列，有多少个不同的值
    把具有不同值的元素的行列及值记录在一个小规模的数组中，从而缩小程序的规模

5.稀疏数组举例说明

在这里插入图片描述

6.应用实例

  • 使用稀疏数组，来保留类似前面的二维数组(棋盘、地图等等)
    把稀疏数组存盘，并且可以从新恢复原来的二维数组数
    整体思路分析

在这里插入图片描述

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在数据结构中，顺序表是一种基础而重要的线性表存储结构，它通过一段连续的存储单元来存储数据元素。以下是对顺序表的一些基本特性和操作的总结，这些内容可作为学习资料的一部分，帮助理解顺序表的核心概念。 ### 顺序表的基本特性 - **逻辑与物理相邻性**：顺序表中逻辑上相邻的元素，在物理存储上也是相邻的。这一特性使得顺序表支持随机访问，即可以通过索引直接访问到任何一个元素[^2]。 - **高存储密度**：由于顺序表不需要额外的空间来维护元素之间的关系（如链表中的指针），因此它的存储密度较高。存储密度是指数据结构中实际存储数据的大小与整个数据结构占用空间的比例[^2]。 - **插入与删除效率低**：尽管顺序表支持高效的查找和访问操作，但插入和删除操作通常需要移动大量的元素以保持存储的连续性，这导致了较高的时间复杂度[^2]。 ### 顺序表的操作 - **创建与初始化**：定义一个顺序表通常涉及到指定一个最大容量以及初始化一个表示当前长度的变量。例如，可以使用一个结构体来封装这些信息[^4]。 - **插入操作**：向顺序表中插入一个元素可能需要将插入位置之后的所有元素向后移动一位，以腾出空间给新元素。如果在表头插入，所有元素都需要后移；而在表尾插入则只需检查是否已满[^5]。 - **删除操作**：从顺序表中删除一个元素时，需要将删除位置之后的所有元素向前移动一位，以填补空缺。同样，删除表尾元素只需简单地减少长度，而删除表头则涉及所有后续元素的前移。 - **更新操作**：更新顺序表中的某个元素只需要直接访问该位置并更改其值即可，因为顺序表支持随机访问。 - **查找操作**：顺序表支持两种主要的查找方式：按索引查找和按值查找。按索引查找非常高效，而按值查找则可能需要遍历整个表。 - **排序操作**：对于顺序表，常见的排序算法如冒泡排序和选择排序都可以实现。冒泡排序通过重复遍历列表并交换相邻元素来工作，而选择排序则是通过找到最小（或最大）元素并将其放置在正确的位置来排序[^4]。 ### 示例代码 这里提供一个简单的顺序表插入操作的C语言示例： ```c // 插入操作函数原型声明 void insert_sub(seqlist *l, int sub, datatype e); // 假设已经有一个创建好的顺序表tempList // 在位置0插入数值8 printf("Now insert to the first, the list is: "); insert_sub(tempList, 0, 8); outputList(tempList); ``` 上述代码片段展示了如何在一个顺序表的指定位置插入一个元素。函数`insert_sub`负责执行插入操作，并且在插入完成后调用`outputList`函数输出更新后的顺序表内容[^5]。
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