数据结构课程PPT比较详细的,数据
数据元素
数据项
数据对象
数据结构
逻辑结构:线性(1-1)，树(1-N)，图(N-N)
存储结构：顺序，链式，索引，散列
算法
算法的特性：输入，输出，有穷，确定，有效
算法的优劣：正确，健壮，可读，时间，空间
数据结构是计算机科学中的核心课程，它探讨了如何有效地组织和管理数据，以便于高效地执行各种计算任务。本课程的PPT涵盖了多个关键概念，包括数据的基本元素、数据结构的逻辑和存储结构，以及算法的特性与评估标准。
1. **数据与数据结构**：
- **数据**是信息的基础单元，可以是数字、字符、图像等各种形式。
- **数据元素**是数据的基本组成单位，比如数组中的一个元素。
- **数据项**是数据元素的不可分割的部分，如字符串中的一个字符。
- **数据对象**是具有某种特定意义的数据集合，如一个整数数组。
- **逻辑结构**描述了数据元素之间的关系，如线性结构（1-1）、树结构（1-N）和图结构（N-N）。
- **存储结构**是数据在计算机内存中的实际布局，常见的有顺序存储、链式存储、索引存储和散列存储。
2. **算法的特性与优劣**：
- **输入**和**输出**是算法处理的信息来源和结果。
- **有穷**意味着算法必须在有限步骤内结束。
- **确定性**表示对于相同的输入，算法应始终产生相同的结果。
- **有效性**确保算法能解决预定问题。
- **算法的优劣**主要考虑**正确性**（是否能正确解决问题）、**健壮性**（对异常的处理能力）、**可读性**（代码的易理解性）、以及**时间**和**空间效率**（运行时间和占用内存）。
3. **渐进时间复杂度**：
- 时间复杂度用来衡量算法运行所需时间的增长趋势。例如，计算两个n阶方阵的乘积的时间复杂度是O(n^3)。
- 排序算法的时间复杂度范围通常为：O(logn) < O(n) < O(n log n) < O(n^2) < O(n^3) < O(2^n)。
4. **线性表**：
- **顺序存储**的线性表，如数组，支持随机访问，但插入和删除操作可能涉及大量元素的移动。
- **链式存储**的线性表，如单链表，插入和删除操作通常更快，但不支持随机访问。单链表无法使用折半查找，因为它不具备有序性。
5. **栈和队列**：
- **栈**是后进先出（LIFO）的数据结构，适用于递归、表达式求解等场景。判断栈空（s.top==-1）和栈满（s.top==M-1）的条件基于数组的索引。
- **队列**是先进先出（FIFO）的数据结构，常见于任务调度、打印队列等。循环队列中，判满(s.front==(s.rear+1)%M)和判空(s.front==s.rear)的条件是基于循环数组的特性。
6. **树**：
- **二叉树**是每个节点最多有两个子节点的树形结构，分为完全二叉树和满二叉树。
- **二叉树的遍历**包括前序遍历（根-左-右），中序遍历（左-根-右）和后序遍历（左-右-根）。
- **哈夫曼树**（Huffman Tree）是一种最优的二叉树，用于数据压缩，哈夫曼编码是基于这种树构建的。
这些基本概念构成了数据结构课程的基础，理解和掌握它们对于编写高效的计算机程序至关重要。通过深入学习，我们可以更好地设计和分析算法，优化数据处理，从而提高软件性能。
