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《数据结构概论》ppt课件•数据结构简介•线性数据结构目录•非线性数据结构•数据结构操作•数据结构应用01数据结构简介数据结构的定义数据结构是一种组织数据结构通常包括线数据的方式,它描述性结构、树形结构、了数据元素之间的逻图形结构等类型辑关系数据结构是计算机科学中的基本概念,用于解决数据的存储和操作问题数据结构的重要性数据结构是计算机科学中的核心数据结构能够有效地组织和存储数据结构能够影响程序的性能和概念,是算法设计和分析的基础数据,提高数据的管理和使用效可维护性,是软件开发中不可或率缺的组成部分数据结构的分类01020304线性结构树形结构图形结构文件结构包括数组、链表、栈、队列等包括二叉树、多叉树、B树、包括图、网络、有向图、无向包括顺序文件、索引文件、散红黑树等图等列文件等02线性数据结构数组总结词数组是一种线性数据结构,它使用连续的内存空间来存储数据详细描述数组是一种基本的数据结构,它使用一块连续的内存空间来存储数据在数组中,每个元素都有一个固定的索引,可以通过索引来访问和修改元素数组的优点是访问速度快,缺点是插入和删除操作需要移动大量元素链表总结词链表是一种线性数据结构,它使用非连续的内存空间来存储数据详细描述链表是一种常见的数据结构,它使用非连续的内存空间来存储数据在链表中,每个元素都有一个指向下一个元素的指针链表的优点是插入和删除操作速度快,不需要移动大量元素,缺点是访问速度较慢栈总结词栈是一种后进先出(LIFO)的线性数据结构详细描述栈是一种特殊的数据结构,它遵循后进先出(LIFO)的原则在栈中,只能访问栈顶元素,插入和删除操作都在栈顶进行栈的优点是插入和删除操作速度快,缺点是访问其他元素需要先移除相关元素队列总结词队列是一种先进先出(FIFO)的线性数据结构详细描述队列是一种常见的数据结构,它遵循先进先出(FIFO)的原则在队列中,只能访问队首元素,插入操作在队尾进行,删除操作在队首进行队列的优点是访问队首元素速度快,缺点是插入和删除操作较慢03非线性数据结构树树的概念树的分类树是一种非线性数据结构,由节点和边组根据节点的度数,树可以分为二叉树、三成,其中节点表示数据元素,边表示节点叉树、多叉树等根据节点是否有孩子,之间的关系树可以分为空树、单支树和多支树树的遍历树的平衡树的遍历是指按照某种顺序访问树中的节为了提高树的查找效率,可以采用平衡树点,可以分为前序遍历、中序遍历和后序的方法,如AVL树和红黑树等遍历图最小生成树图的分类D为了在图中找到连接所有节点的边集合,根据边的性质,图可以分为有向图和无向可以采用最小生成树算法,如Kruskal算图根据节点的连通性,图可以分为连通法和Prim算法等图和非连通图CB图的遍历图的概念A图的遍历是指按照某种顺序访问图中的节图是由节点和边组成的集合,其中点和边,可以分为深度优先遍历和广度优节点表示数据元素,边表示节点之先遍历间的关系哈希表哈希表的概念哈希函数的设计哈希表是一种通过哈希函数将键映射到桶中的数哈希函数的设计需要考虑散列冲突、哈希表的装据结构,可以快速查找键对应的值载因子等常用的哈希函数有除法取余法、乘法取余法等哈希表的查找性能哈希表的扩容与收缩哈希表的查找性能与哈希函数的设计、装载因子当哈希表中的元素数量超过一定阈值时,需要进等有关当装载因子较小时,哈希表的查找性能行扩容;当哈希表中的元素数量过少时,可以进较好;当装载因子较大时,可能会出现哈希冲突,行收缩,以提高哈希表的查找性能导致查找性能下降04数据结构操作插入操作插入操作定义顺序插入在数据结构中插入一个新元素,在顺序存储结构中,插入操作保持数据结构的有序性需要将新元素插入到正确的位置,并将后续元素向后移动一位插入操作的分类链式插入前插和后插,根据插入位置的在链式存储结构中,插入操作不同,插入操作可分为顺序插需要找到正确的位置,并在该入和链式插入位置插入新节点删除操作删除操作定义删除操作的分类从数据结构中删除一个元素,保持数前删和后删,根据删除位置的不同,据结构的有序性删除操作可分为顺序删除和链式删除顺序删除链式删除在顺序存储结构中,删除操作需要找在链式存储结构中,删除操作需要找到要删除的元素,并将其后面的元素到要删除的节点,并将其从链表中移向前移动一位除查找操作查找操作定义查找操作的分类在数据结构中查找一个元素的位置或是否线性查找和二分查找,根据查找方法的不存在同,查找操作可分为顺序查找和哈希查找二分查找顺序查找在有序数据结构中,每次比较中间元素,在顺序存储结构中,从第一个元素开始逐将数据结构分为两部分,缩小查找范围,个比较,直到找到目标元素或遍历完整个直到找到目标元素或确定不存在数据结构05数据结构应用排序算法冒泡排序快速排序通过重复地遍历待排序的数列,一次比通过一趟排序将要排序的数据分割成独立较两个元素,如果他们的顺序错误就把的两部分,其中一部分的所有数据都比另他们交换过来遍历数列的工作是重复VS一部分的所有数据要小,然后再按此方法地进行直到没有再需要交换,也就是说对这两部分数据分别进行快速排序,整个该数列已经排序完成排序过程可以递归进行,以此达到整个数据变成有序序列图的最短路径算法Dijkstra算法Bellman-Ford算法用于计算有向图中从一个顶点到其它所有顶点的最短用于计算带负权重的有向图中单源最短路径问题路径数据库索引技术B树索引B树索引在数据库中主要用于支持范围查询和排序操作,能够显著提高查询效率位图索引位图索引是一种基于位图的索引,它将数据表中的每一行映射为一个位图,通过位图的比较来快速定位到数据行。