数据结构 张铭 课件 北京大学信息科学与技术学院

数据结构是计算机科学中的核心课程，它探讨了如何在计算机中有效地存储和组织数据，以优化算法的性能和解决问题的能力。北京大学信息科学与技术学院的张铭教授的课件涵盖了数据结构的基础和高级主题，旨在帮助学生深入理解这一关键概念。 在第一章“概论”中，我们首先了解到学习数据结构的重要性。数据结构不仅关乎编程技巧，更关乎解决复杂问题的能力。通过学习数据结构，我们可以更好地设计和实现高效的算法，这对于软件开发和系统分析至关重要。1.1节强调了这一点，1.2节则定义了数据结构的基本概念，它是指数据的特定组织形式，如数组、链表、树等。 接着，1.3节引入了抽象数据类型（ADT）的概念。ADT是一种逻辑上的数据类型，它定义了一组操作以及这些操作对数据的操作方式，但不涉及具体的实现细节。ADT是数据结构理论的核心，如栈、队列、集合、映射等都是常见的ADT。 1.4节讨论了算法的特性，包括可行性、确定性、有限性等，并在1.5节中探讨了算法的效率度量，主要涉及时间复杂度和空间复杂度。这两个指标用于评估算法在处理大量数据时的速度和内存占用。 1.6节则讲述了如何根据问题需求选择合适的数据结构以及评价其优劣。不同的数据结构有不同的特性，如查找、插入和删除操作的速度，因此选择适当的数据结构对于实现高效算法至关重要。 从压缩包的子文件名可以推测，接下来的课程内容将详细讲解各种具体的数据结构： - DS_02List.ppt：可能涵盖了线性数据结构，如顺序表、链表、双链表等，它们是基础且广泛使用的数据结构。 - DS_04BinTree.ppt：二叉树是数据结构中的一个重要分支，包括二叉搜索树、平衡树等。 - DS_05Tree.ppt：可能扩展到更一般的树结构，如B树、红黑树等。 - DS_06Graph.ppt：图数据结构及其算法，如图的遍历、最短路径等问题。 - DS_07sort.ppt：排序算法，如冒泡排序、快速排序、归并排序等。 - DS_08ExtSort.ppt：可能涉及外部排序，当数据量超出内存时的排序策略。 - DS_09search.ppt：搜索算法，如二分查找、广度优先搜索、深度优先搜索等。 - DS_10Index.ppt：索引结构，如哈希表和B+树，对于数据库和文件系统的检索至关重要。 - DS_11AdvDS.ppt和DS_12AdvDS.ppt：可能是高级数据结构和相关主题，如堆、动态规划、图的剪枝算法等。 这个课程全面覆盖了数据结构的基础理论和应用，通过深入学习，学生可以掌握如何针对不同问题选择合适的数据结构，设计和分析高效的算法，这对任何IT专业人士来说都是必不可少的技能。