什么是数据结构抽象数据类型算法定义性能分析与度量.ppt

什么是数据结构 抽象数据类型 算法定义 性能分析与度量 “学生”表格 “课程”表格 “选课单”包含如下信息 学号 课程编号 成绩 时间  学生选课系统中实体构成的网状关系 UNIX文件系统的系统结构图 数据（data） 数据是信息的载体，是描述客观事物的数、字符、以及所有能输入到计算机中，被计算机程序识别和处理的符号的集合。 数值性数据 非数值性数据 数据元素 (data element) 数据的基本单位。在计算机程序中常作为一个整体进行考虑和处理。 有时一个数据元素可以由若干数据项(Data Item)组成。数据项是具有独立含义的最小标识单位。 数据元素又称为元素、结点、记录。 数据对象 (data object) 数据对象是具有相同性质的数据元素的集合。 整数数据对象 N = { 0, ?1, ?2, … } 学生数据对象 什么是数据结构 N 个网点之间的连通关系 数据结构是数据的组织形式 数据元素间的逻辑关系，即数据的逻辑结构； 数据元素及其关系在计算机存储内的表示，即数据的存储表示； 数据的运算，即对数据元素施加的操作。 数据的逻辑结构 数据的逻辑结构从逻辑关系上描述数据，与数据的存储无关； 数据的逻辑结构可以看作是从具体问题抽象出来的数据模型； 数据的逻辑结构与数据元素本身的形式、内容无关； 数据的逻辑结构与数据元素的相对位置无关。 数据的逻辑结构分类 线性结构 线性表 非线性结构 树 图（或网络） 线性结构 堆结构 数据的存储结构 数据的存储结构是逻辑结构用计算机语言的实现； 数据的存储结构依赖于计算机语言。 顺序存储表示 链接存储表示 索引存储表示 散列存储表示 抽象数据类型 数据类型 定义：一组性质相同的值的集合, 以及定义于这个值集合上的一组操作的总称. C语言中的基本数据类型 char int float double void 字符型 整型 浮点型 双精度型 无值 构造数据类型由基本数据类型或构造数据类型组成。 构造数据类型由不同成分类型构成。 基本数据类型可以看作是计算机中已实现的数据结构。 数据类型就是数据结构，不过它是从编程者的角度来使用的。 数据类型是模板，必须定义属于某种数据类型的变量，才能参加运算。 抽象数据类型 (ADTs: Abstract Data Types) 由用户定义，用以表示应用问题的数据模型 由基本的数据类型组成, 并包括一组相关的服务（或称操作） 信息隐蔽和数据封装，使用与实现相分离 自然数的抽象数据类型定义 ADT NaturalNumber is objects: 一个整数的有序子集合,它开始于0, 结束于机器能表示的最大整数(MaxInt)。 Function: 对于所有的 x, y ? NaturalNumber; False, True ? Boolean, +、-、、==、=等都是可用的服务。 Zero( ) : NaturalNumber 返回自然数0 IsZero(x) : if (x==0) 返回True Boolean else 返回False Add (x, y) : if (x+y=MaxInt)返回 x+y NaturalNumber else 返回MaxInt Subtract (x, y) : if (x y) 返回 0 NaturalNumber else 返回 x - y Equal (x, y) : if (x==y) 返回True Boolean else 返回 False Successor (x) : if (x==MaxInt) 返回 x NaturalNumber else 返回 x+1 end NaturalNumber 算法定义 定义：一个有穷的指令集，这些指令为解决某一特定任务规定了一个运算序列 特性： 输入 有0个或多个输入 输出 有一个或多个输出(处理结果) 确定性 每步定义都是确切、无歧义的 有穷性 算法应在执行有穷步后结束 有效性 每