数据结构课件C版第五章

数据结构课件C版第五章•引言目•数据结构基础概念录•线性数据结构•非线性数据结构•数据结构应用CONTENTS01引言CHAPTER课程背景01数据结构是计算机科学和信息技术专业的重要基础课程，主要研究数据的逻辑结构、存储结构以及相关算法02本课程的目标是培养学生掌握常见数据结构的原理、实现和应用，提高解决实际问题的能力学习目标01020304掌握常见数据结构的原理、实理解数据结构在算法设计中的提高解决实际问题的能力，培能够根据实际需求选择合适的现和应用作用养创新思维和团队协作精神数据结构和算法02数据结构基础概念CHAPTER数据结构定义数据结构定义数据结构是数据之间的相互关系的集合，它定义了数据元素之间的逻辑关系和物理关系数据结构是计算机存储、组织数据的一种方式数据结构不仅定义了数据元素之间的逻辑关系，还定义了数据元素的存储方式，以便更高效地访问和修改数据数据结构是算法实现的基础算法的实现依赖于数据结构，不同的数据结构会影响算法的时间复杂度和空间复杂度数据结构分类线性数据结构线性数据结构包括数组、链表、栈、队列等，它们按照一定的顺序存储数据元素，具有顺序访问的特点非线性数据结构非线性数据结构包括树、图、散列表等，它们不按照顺序存储数据元素，具有随机访问的特点数据结构的重要性010203提高算法效率方便数据管理解决问题的方法合理的数据结构能够提高数据结构能够方便地存储、通过选择合适的数据结构算法的效率，减少时间复查找、修改和删除数据，和算法，能够有效地解决杂度和空间复杂度提高数据的管理效率各种问题，提高程序的可靠性和效率03线性数据结构CHAPTER线性表线性表是数据结构中的基本类型线性表的主要操作包括插入、删线性表可以分为顺序存储和链式之一，它由n个元素组成的有序除和查找等存储两种方式，其中链式存储又序列，每个元素都有唯一的标识可以分为单链表、双链表和循环符链表等栈栈是一种特殊的线性栈的应用非常广泛，表，它只允许在表的例如括号匹配、函数一端进行插入和删除调用等场景都需要用操作到栈栈的主要操作包括入栈、出栈和判断栈是否为空等队列队列是一种特殊的线性表，它队列的主要操作包括入队、出队列的应用也非常广泛，例如只允许在表的一端进行插入操队和判断队列是否为空等操作系统中的任务调度、网络作，而在另一端进行删除操作通信中的数据包处理等场景都需要用到队列04非线性数据结构CHAPTER树01020304树的节点分为根节点和树是一种非线性数据结树中每个节点可以有多树的深度是指从根节点叶节点，根节点是树的构，由节点和边组成，个子节点，子节点的个到最远叶节点的最长路起点，叶节点是树的终表示层次关系数称为节点的度径上的节点数点图图是一种非线性数据结构，由节点和图可以分为有向图和无向图，有向图边组成，表示任意两个节点之间的关的边有方向，无向图的边没有方向系图中的节点可以没有连接边，也可以图的遍历是指按照某种顺序访问图中有多条连接边，表示多个关系的所有节点和边哈希表哈希表是一种基于哈希函数的数据结构，用于快速查找哈希表通过将键映射到数组的索引来存储和查找值键值对哈希表的查找时间复杂度通常为O1，即常数时间哈希表的关键在于设计一个好的哈希函数，以减少冲突和提高查找效率05数据结构应用CHAPTER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，比较相邻采用分治法策略，选取一个基准元素，重的两个元素，若顺序错误则交换，直到没新排列数组，使得基准元素的左侧都比它有需要交换的元素为止小，右侧都比它大堆排序归并排序利用堆这种数据结构，将数组元素不断调将数组不断二分，直到每个子数组只有一整为最大堆或最小堆，然后取出堆顶元素，个元素，然后将子数组合并成一个有序数调整堆结构，直到所有元素都排好序组查找算法线性查找二分查找从数组的一端开始，逐个比较元素，直到找到目标元素或在有序数组中，通过不断将数组分为两半，比较中间元素遍历完整个数组与目标元素的大小，确定下一步查找范围，直到找到目标元素或查找范围为空哈希查找二叉查找树查找利用哈希函数将键转化为数组下标，直接在数组中查找目利用二叉查找树的性质，从根节点开始，比较目标元素与标元素当前节点的值，如果目标元素较小则查找左子树，否则查找右子树文件系统文件分类根据文件的性质和用途，将文件分为系统文件、用户文件、临时文件等文件存储将文件按照一定的规则存储在磁盘上，以便于查找和管理常见的存储方式有连续存储和链式存储文件目录为了方便查找和管理文件，需要建立文件目录文件目录记录了文件的名称、位置等信息文件访问控制为了保护文件的安全和完整性，需要对文件的访问进行控制常见的访问控制方式有读、写、执行等权限的设置THANKS感谢您的观看。