数据结构与算法基础1绪论-优快云博客

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本文介绍了数据结构的基本概念，包括数据诸类、数据结构的逻辑与存储结构、数据类型和抽象数据类型，以及算法的设计要素如确定性、有效性等。重点讲解了如何通过算法分析来评估时间复杂度和空间复杂度，以指导高效算法设计。

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前言

下学期专业有这门课，听说这门课很抽象也很重要，所以先大致过一遍有个了解。课程跟着b站的数据结构与算法基础（青岛大学-王卓）走的。

课程链接：【数据结构与算法基础（青岛大学-王卓）】

1.数据结构基本概念

1.1 研究内容

数据结构是一门研究非数值计算的程序设计中计算机的操作对象以及他们之间的关系和操作的学科。主要研究非数值计算中数据的逻辑结构、存储结构以及数据之间的关系,以便对数据进行运算和操作。数学模型不是方程而是表、树、图。

主要内容：

对具体问题的处理步骤：

1.具体问题抽象为数学模型

（实质：提取操作对象找出之间关系用数学语言描述即数据结构）

2.算法

3.编译

1.2 基本概念和术语

概念小结：

1.2.1 数据诸类

数据：数值型、非数值型（图、表）

数据元素：数据基本单位。又称记录、结点（人机对弈问题的格局）、顶点（导航问题）。与数据的关系：集合的个体

数据项：构成数据元素的不可分割的最小单位。

数据对象：性质相同的数据元素的集合，是数据的子集。与数据的关系：集合的子集

1.2.2 数据结构

数据结构：数据元素之间的关系

内容包括：

数据结构的两个层次：

逻辑结构种类：（逻辑关系）

划分方式一：

对于线性结构只有一个直接前驱和后继，但树结构：

前驱节点最多只有1个，可以有0个（根节点）、1个（非根节点/父节点）
后继节点可以有0个（叶子结点）、1个或多个（非叶子节点）

对于图结构：

前驱节点个数可以是0个或多个
后继节点个数也可以是0个或多个
其数目根据图的连通状态而变化,没有固定

划分方式二：

存储结构（四种基本的）：数据结构在计算机中的表示

顺序存储结构：

链接存储结构：存储每一个元素本身的同时还存储了下一个元素的地址

指针是直接包含变量内存地址的数据类型,可以将其视为内存地址的别名

索引存储结构：索引表（联系人按首字母分）

散列存储结构：根据结点的关键字直接计算该节点的储存方式。

1.2.3 数据类型和抽象数据类型

数据类型隐性规定了数据的取值范围、该进行什么操作。

数据类型：

抽象数据类型：有固定的定义格式

基本操作部分的格式定义：（下文所说的操作完成皆指基本操作部分）

参数表：

赋值参数：只为操作提供输入值
引用参数：&开头，除可提供输入值外，还返回操作结果

初始条件：

描述操作执行前数据结构和参数应满足的条件
不满足则操作失败，返回相应出错信息
初始条件为空则省略

操作结果：

说明操作正常完成后，数据结构的变化状况和应返回的结果

（a=3，如果你只是把a传进进行加减运算的函数，那么a的值不会改变，但是如果你传的是&a，那a的值就会改变。

学过面向对象的直接忽略&C看成构造函数即可）

下面这些都只是定义，后续用代码具体实现：

1.3 抽象数据类型的表示与实现

代码实现复数加减：

typedef struct{
	float realpart; //实部 
	float imagpart; //虚部 
}Complex;			//定义抽象复数类型 

void assign(Complex * A, float real, float imag); //赋值 
void add(Complex * A, float real, float imag); //A+B 
void minus(Complex * A, float real, float imag);

void assign(Complex * A, float real, float imag){
	A->realpart = real;
	A->imagpart = imag;
}
//->前面只能加对象的指针,"."前面只能加对象名,他们后面都是加变量
void add(Complex * C, Complex A, Complex B){//返回 
	C->realpart = A.realpart + B.realpart; //实部相加 
	C->imagpart = A.realpart + B.imagpart; //虚部相加 
}
#include <stdio.h>
int main()
{
	Complex z1,z2,z3,z4,z;
	// 函数调用加& 
	assign(&z1,8.0,6.0);
	assign(&z2,4.0,3.0);
	add(&z3,z1,z2);
	printf("%f", z3.imagpart);
}