数据结构与算法.pdf

数据结构与算法.pdf 数据结构是计算机科学中的一门重要课程，涉及到数据的逻辑结构、存储结构、算法等方面的知识。在本文件中，我们将详细介绍数据结构的基本概念、逻辑结构、存储结构、抽象数据类型、算法等知识点。 一、数据结构的基本概念 数据结构是计算机科学中的一门重要课程，它研究的是数据的逻辑结构、存储结构和算法等方面的知识。数据结构的基本概念包括数据元素、数据项、数据对象、逻辑结构、存储结构等。 二、逻辑结构 逻辑结构是指数据元素之间的逻辑关系，它可以是线性结构、树形结构、图结构、集合结构等。线性结构是指数据元素之间是一对一的关系，树形结构是指数据元素之间是一对多的关系，图结构是指数据元素之间是多对多的关系，集合结构是指数据元素之间没有任何关系。 线性结构可以进一步分为顺序存储和链式存储两种，顺序存储是指逻辑上相邻的元素存储在物理位置也相邻的存储单元中，而链式存储是指逻辑上相邻的元素在物理位置上可以不相邻，借助指示元素存储地址的指针来表示元素之间的逻辑关系。 三、存储结构 存储结构是指如何用计算机表示数据元素的逻辑关系。存储结构可以是顺序存储或链式存储，顺序存储是指逻辑上相邻的元素存储在物理位置也相邻的存储单元中，而链式存储是指逻辑上相邻的元素在物理位置上可以不相邻，借助指示元素存储地址的指针来表示元素之间的逻辑关系。 四、抽象数据类型 抽象数据类型（Abstract Data Type，ADT）是指一个数学模型以及定义在此数学模型上的一组操作。抽象数据类型包括数据对象、数据关系和基本操作三个部分。数据对象是指抽象数据类型的基本单位，数据关系是指数据对象之间的逻辑关系，基本操作是指在数据对象上可以执行的操作。 五、算法 算法是指解决问题的一种方法或一个过程。算法的特性包括有穷性、确定性、输入、输出、可行性等。有穷性是指算法必须总在执行有穷步之后结束，且每一步都可以在有穷时间内完成。确定性是指组成算法的每条指令都有确定的含义，无歧义。输入是指一个算法有零个或者多个输入。输出是指一个算法有一个或者多个输出。可行性是指算法中描述的操作都可以通过已经实现的基本运算执行有限次来实现。 六、时间复杂度和空间复杂度 时间复杂度是指算法执行的时间长短，空间复杂度是指算法所需的存储空间大小。时间复杂度和空间复杂度是评价算法性能的重要指标。 数据结构是计算机科学中的一门重要课程，涉及到数据的逻辑结构、存储结构、算法等方面的知识。了解数据结构的基本概念、逻辑结构、存储结构、抽象数据类型、算法等知识点对学习计算机科学是非常重要的。