數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)案例教程（CC++版）第2版 課件 第1章 緒論

2024/9/261數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)案例教程2024/9/262導(dǎo)學(xué)問題1問題中的數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中如何組織？（1-1）計(jì)算某位同學(xué)高等數(shù)學(xué)、英語及計(jì)算機(jī)導(dǎo)論三門課程的總分。（1-2）已知一個(gè)班級(jí)20名學(xué)生的高等數(shù)學(xué)成績，求全班該門課的平均分。（1-3）已知一個(gè)班級(jí)20名學(xué)生的高等數(shù)學(xué)、英語及計(jì)算機(jī)導(dǎo)論課程的成績，計(jì)算每位同學(xué)的總分以及全班三門課程各自的均分。2024/9/263導(dǎo)學(xué)問題1問題中的數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中如何組織？（1-4）在問題1-3的基礎(chǔ)上，列出全班成績的排名（列出學(xué)號(hào)、姓名及分?jǐn)?shù)），如表1-1所示。2024/9/264導(dǎo)學(xué)問題1問題中的數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中如何組織？（1-5）假設(shè)一個(gè)U盤中有3個(gè)文件夾，每個(gè)文件夾中又有若干文件，如圖1-1所示。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一種文件信息存儲(chǔ)方法，當(dāng)輸入某個(gè)文件名稱后，顯示該文件在U盤中的存儲(chǔ)路徑，若U盤中無該文件，則顯示“文件未找到”。2024/9/265導(dǎo)學(xué)問題1問題中的數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中如何組織？（1-6）某城市中5個(gè)地標(biāo)建筑間有多條道路相通，每條道路長度不同，如圖1-2所示。設(shè)計(jì)一個(gè)道路查詢系統(tǒng)，能讓游客查詢從任一個(gè)地標(biāo)建筑到另一個(gè)地標(biāo)建筑之間的最短路徑。2024/9/266導(dǎo)學(xué)問題1的分析計(jì)算機(jī)處理的對(duì)象由數(shù)值發(fā)展到非數(shù)值數(shù)據(jù)，而且處理的數(shù)據(jù)量也越來越大。在程序設(shè)計(jì)時(shí)面對(duì)這樣的數(shù)據(jù)，需要解決如何表示這些數(shù)據(jù)間的結(jié)構(gòu)關(guān)系？如何在計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)？計(jì)算機(jī)處理的不再只是加減乘除等數(shù)值計(jì)算，而是排序、信息可視化、求最短路徑等較為復(fù)雜的非數(shù)值計(jì)算。在程序設(shè)計(jì)時(shí)，需要解決如何在問題數(shù)據(jù)上進(jìn)行非數(shù)值計(jì)算等操作？以上這些問題正是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)這門課程研究的內(nèi)容。2024/9/267導(dǎo)學(xué)問題2編程實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入的整數(shù)n計(jì)算sum=1!+2!+3!+4!+…+n!doublesum(intn){doubles=0;inti,j;doublep;for(i=1;i<=n;i++){p=1;for(j=1;j<=i;j++) p*=j;s+=p;}returns;}2024/9/268導(dǎo)學(xué)問題2的分析可考慮將雙重循環(huán)，進(jìn)一步簡化為單重循環(huán)：doublesum2(intn){doubles=0;inti;doublep=1;for(i=1;i<=n;i++){ p*=i; s+=p;}returns;}為什么用單重循環(huán)實(shí)現(xiàn)比用雙重循環(huán)實(shí)現(xiàn)有效？2024/9/2691.1知識(shí)學(xué)習(xí)1.1.1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的研究內(nèi)容數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是研究非數(shù)值計(jì)算問題中的數(shù)據(jù)以及它們之間的關(guān)系和操作算法的學(xué)科，具體主要包含3個(gè)方面的內(nèi)容：數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)（物理結(jié)構(gòu)）和數(shù)據(jù)的操作算法。2024/9/26101.1知識(shí)學(xué)習(xí)1.1.2數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)相關(guān)術(shù)語

數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)元素

數(shù)據(jù)對(duì)象數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的三個(gè)要素

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)涉及三個(gè)要素，分別是數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和操作算法2024/9/26111.1知識(shí)學(xué)習(xí)1.1.3算法與算法分析1.什么是算法2.算法的評(píng)價(jià)3.算法的描述方法2024/9/2612算法性能分析與度量算法的性能標(biāo)準(zhǔn)算法的事前估計(jì)算法的后期測試2024/9/2613算法性能分析與度量算法的性能標(biāo)準(zhǔn)正確性健壯性可讀性高效率低存儲(chǔ)空間算法的事前估計(jì)算法的后期測試2024/9/2614

算法性能分析與度量算法的性能標(biāo)準(zhǔn)算法的事前估計(jì)時(shí)間復(fù)雜度空間復(fù)雜度算法的后期測試2024/9/2615算法性能分析與度量算法的性能標(biāo)準(zhǔn)算法的事前估計(jì)時(shí)間復(fù)雜度空間復(fù)雜度存儲(chǔ)空間的固定部分

程序指令代碼的空間，常數(shù)、簡單變量、定長成分(如數(shù)組元素、結(jié)構(gòu)成分、對(duì)象的數(shù)據(jù)成員等)變量所占的空間可變部分

尺寸與實(shí)例特性有關(guān)的成分變量所占空間、引用變量所占空間、遞歸棧所用的空間、通過new和delete命令動(dòng)態(tài)使用的空間2024/9/26161.2知識(shí)應(yīng)用導(dǎo)學(xué)問題1-4的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)2024/9/26171.2知識(shí)應(yīng)用導(dǎo)學(xué)問題1-5的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)2024/9/26181.2知識(shí)應(yīng)用導(dǎo)學(xué)問題1-6的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)2024/9/26191.2知識(shí)應(yīng)用導(dǎo)學(xué)問題2的時(shí)間復(fù)雜度問題2的原始程序是一個(gè)雙重循環(huán)，其中外循環(huán)體中的語句p=1;執(zhí)行次數(shù)為n；外循環(huán)體中的語句s+=p;執(zhí)行次數(shù)為n；內(nèi)循環(huán)體中語句p*=j;的執(zhí)行次數(shù)為：1+2+3+…+n=n(n+1)/2；因此該程序的基本語句執(zhí)行次數(shù)是n2數(shù)量級(jí)，時(shí)間復(fù)雜度T(n)=O(n2)。改進(jìn)后的程序是一個(gè)單重循環(huán)，循環(huán)體中的語句p*=j;和s+=p;分別執(zhí)行了n次，因此該程序的基本語句執(zhí)行次數(shù)是n數(shù)量級(jí)，時(shí)間復(fù)雜度T(n)=O(n)。2024/9/26