數(shù)據(jù)結構(牛小飛)第1章引論ppt課件contents目錄引言數(shù)據(jù)結構的基本概念常見的數(shù)據(jù)結構數(shù)據(jù)結構的運算數(shù)據(jù)結構的分類01引言03學習數(shù)據(jù)結構有助于提高編程能力，解決實際問題，優(yōu)化算法性能。01數(shù)據(jù)結構是計算機科學和軟件工程領域的基礎學科，主要研究數(shù)據(jù)的表示、操作和算法。02本課程將介紹常見的數(shù)據(jù)結構類型，如數(shù)組、鏈表、棧、隊列、樹、圖等，以及相關的操作和算法。課程簡介學習數(shù)據(jù)結構的重要性數(shù)據(jù)結構是計算機科學和軟件工程的核心課程之一，是后續(xù)課程的基礎。數(shù)據(jù)結構是解決實際問題的關鍵，如搜索引擎、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、操作系統(tǒng)等都離不開數(shù)據(jù)結構的支持。數(shù)據(jù)結構有助于培養(yǎng)邏輯思維和問題解決能力，提高軟件開發(fā)的效率和可靠性。02數(shù)據(jù)結構的基本概念數(shù)據(jù)元素是數(shù)據(jù)的基本單位，在某些情況下也被稱為元素、結點或頂點。數(shù)據(jù)對象是性質(zhì)相同的數(shù)據(jù)元素的集合，是數(shù)據(jù)的一個子集。數(shù)據(jù)是描述客觀事物的符號，是計算機中可以操作的對象，是能被計算機識別，并輸入給計算機處理的符號集合。數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)元素數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)結構邏輯結構物理結構數(shù)據(jù)類型與數(shù)據(jù)結構是指一組性質(zhì)相同的值的集合以及定義在此集合上的一些操作的總稱。是指數(shù)據(jù)元素之間的邏輯關系，與數(shù)據(jù)的存儲無關。是相互之間存在一種或多種特定關系的數(shù)據(jù)元素的集合。是指數(shù)據(jù)的邏輯結構在計算機中的存儲形式。是指使用圖形（如框圖）來表示數(shù)據(jù)結構的方法。圖形表示是指一個數(shù)學模型以及定義在該模型上的一組操作。抽象數(shù)據(jù)類型（ADT）是指數(shù)據(jù)元素在內(nèi)存中按順序依次存放。順序存儲結構是指每個數(shù)據(jù)元素除了存儲數(shù)據(jù)之外，還存儲了指示下一個數(shù)據(jù)元素的地址。鏈式存儲結構數(shù)據(jù)結構的圖形表示03常見的數(shù)據(jù)結構線性結構數(shù)組數(shù)組是一種線性數(shù)據(jù)結構，它按照一定的順序存儲一組數(shù)據(jù)元素，可以通過索引直接訪問任意元素。隊列隊列是一種特殊的線性數(shù)據(jù)結構，它遵循先進先出（FIFO）的原則，新元素總是添加到隊列的末尾，而訪問元素時則從隊列的頭部開始。鏈表鏈表是一種線性數(shù)據(jù)結構，它由一系列節(jié)點組成，每個節(jié)點包含數(shù)據(jù)和指向下一個節(jié)點的指針。棧棧是一種特殊的線性數(shù)據(jù)結構，它遵循后進先出（LIFO）的原則，新元素總是添加到棧的頂部，而訪問元素時則從棧的頂部開始。二叉樹是一種非線性數(shù)據(jù)結構，它由節(jié)點組成，每個節(jié)點最多有兩個子節(jié)點，通常稱為左子節(jié)點和右子節(jié)點。二叉樹圖是一種非線性數(shù)據(jù)結構，它由節(jié)點和邊組成，節(jié)點表示對象，邊表示對象之間的關系。圖樹是一種非線性數(shù)據(jù)結構，它由節(jié)點和邊組成，通常用于表示層次結構或分類關系。樹哈希表是一種非線性數(shù)據(jù)結構，它使用哈希函數(shù)將鍵映射到桶中，并在桶中存儲相應的值。哈希表非線性結構04數(shù)據(jù)結構的運算運算分類根據(jù)數(shù)據(jù)結構的不同，運算的分類也不同，如線性結構中的插入、刪除、查找等，樹形結構中的遍歷、查找等。運算實現(xiàn)數(shù)據(jù)結構的運算可以通過不同的算法實現(xiàn)，如二分查找、鏈表插入等。運算定義數(shù)據(jù)結構的運算是指對數(shù)據(jù)元素執(zhí)行的操作，包括插入、刪除、查找、修改等。數(shù)據(jù)結構的運算概述線性結構的運算線性結構的運算包括插入、刪除、查找、修改等，其中插入和刪除操作的時間復雜度較高，需要移動大量元素。線性結構的應用線性結構在計算機科學中廣泛應用，如數(shù)組、鏈表、隊列等。線性結構的定義線性結構是指數(shù)據(jù)元素之間存在一對一的線性關系，如數(shù)組、鏈表等。線性結構的運算非線性結構的定義非線性結構是指數(shù)據(jù)元素之間存在一對多或多對多的關系，如樹形結構、圖等。非線性結構的運算非線性結構的運算包括遍歷、查找、連接等，其中遍歷操作的時間復雜度較高，需要遞歸或迭代訪問所有元素。非線性結構的應用非線性結構在計算機科學中廣泛應用，如二叉樹、圖等。非線性結構的運算05數(shù)據(jù)結構的分類一種線性數(shù)據(jù)結構，通過連續(xù)的內(nèi)存空間來存儲數(shù)據(jù)。數(shù)組鏈表棧隊列一種線性數(shù)據(jù)結構，通過非連續(xù)的內(nèi)存空間來存儲數(shù)據(jù)。一種后進先出（LIFO）的數(shù)據(jù)結構，用于實現(xiàn)特定功能的操作。一種先進先出（FIFO）的數(shù)據(jù)結構，用于實現(xiàn)特定功能的操作?；緮?shù)據(jù)結構二叉樹一種非線性數(shù)據(jù)結構，由節(jié)點和邊組成。圖哈希表優(yōu)先隊列01020403一種可以快速訪問最大（或最小）元素的線性數(shù)據(jù)結構。一種樹形數(shù)據(jù)結構，每個節(jié)點最多有兩個子節(jié)點。一種通過哈希函數(shù)將鍵映射到桶中的數(shù)據(jù)結構。派生數(shù)據(jù)結構一種定義了特定操作的數(shù)據(jù)類型，而具體實現(xiàn)細節(jié)可以隱藏。抽象數(shù)據(jù)類型（ADT