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计算机二级公共基础知识复习资料.doc
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二级公共基础知识总结
第一章 数据结构与算法
1.1 算法
算法:是指解题方案的准确而完整的描述。算法不等于程序,也不等于计算机方法。
程序的编制不可能优于算法的设计。
算法的基本特征:
(1)可行性 算法原则上能够精确地执行。
(2)确定性 算法中每一步骤都必须有明确定义,不允许有模棱两可的解释,不
允许有多义性。
(3)有穷性 算法必须能在有限的时间内做完,即能在执行有限个步骤后终止。
(4)拥有足够的情报。
算法的基本要素:一是对数据对象的运算和操作;二是算法的控制结构。
指令系统:一个计算机系统能执行的所有指令的集合。
算法的基本运算包括:算术运算、逻辑运算、关系运算、数据传输。
算法的控制结构:顺序结构、选择结构、循环结构。
算法基本设计方法:列举法、归纳法、递推、递归、减斗递推技术、回溯法。
算法效率的度量——算法复杂度:时间复杂度和空间复杂度。
算法时间复杂度是指执行算法所需要的计算工作量。通常,一个算法所用的时间包
括编译时间和运行时间。
算法空间复杂度是指执行这个算法所需要的内存空间。包括算法程序所占的空间,
输入的初始数据所占的空间,算法执行过程中所需的额外空间。
空间复杂度和时间复杂度并不相关。
1.2 数据结构的基本基本概念
数据:数据是客观事物的符号表示,是能输入到计算机中并被计算程序识别和处理
的符号的总称,如文档,声音,视频等。
数据元素:数据元素是数据的基本单位。
数据对象:数据对象是性质相同的数据元素的集合。
数据结构:是指由某一数据对象中所有数据成员之间的关系组成的集合。
数据结构可分为数据的逻辑结构和存储结构。
数据的逻辑结构是对数据元素之间的逻辑关系的描述,与数据的存储无关,是面向
问题的,是独立于计算机的。它包括数据对象和数据对象之间的关系。
数据的存储结构也称为数据的物理结构,是数据在计算机中的存放的方式,是面向
计算机的,它包括数据元素的存储方式和关系的存储方式。
数据存储结构和逻辑结构的关系:一种数据的逻辑结构可以表示成多种存储结构即
数据的逻辑结构和存储结构不一定一一对应。
常见的存储结构有:顺序,链接,索引等。
采用不同的存储结构其数据处理的效率是不同的。
线性结构条件,(一个非空数据结构):
(1)有且只有一个根结点;
(2)每一个结点最多有一个前件,也最多有一个后件。
非线性结构:不满足线性结构条件的数据结构。
线性表、栈、队列、线性链表是线性结构,树、二叉树为非线性结构。
1.3 线性表及线性链表
线性表是由一组数据元素构成,数据元素的位置只取决于自己的序号,元素之间的
相对位置是线性的。
在复杂线性表中,由若干项数据元素组成的数据元素称为记录,而由多个记录构成
的线性表又称为文件。
非空线性表的结构特征:
(1)且只有一个根结点a1,它无前件;
(2)有且只有一个终端结点an,它无后件;
(3)除根结点与终端结点外,其他所有结点有且只有一个前件,也有且只有一个
后件。结点个数n称为线性表的长度,当n=0时,称为空表。
线性表的顺序存储结构具有以下两个基本特点:
(1)线性表中所有元素的所占的存储空间是连续的;
(2)线性表中各数据元素在存储空间中是按逻辑顺序依次存放的。
元素ai的存储地址为:ADR(ai)=ADR(a1)+(i-1)k,,ADR(a1)为第一个元素的地
址,k代表每个元素占的字节数。
顺序表的运算:查找、插入、删除。
线性链表是线性表的链式存储结构,数据结构中的每一个结点对应于一个存储单元,
这种存储单元称为存储结点,简称结点。线性链表不能随机存储。
结点由两部分组成:(1)用于存储数据元素值,称为数据域;(2)用于存放指针,
称为指针域,用于指向前一个或后一个结点。
在链式存储结构中,存储数据结构的存储空间可以不连续,各数据结点的存储顺序
与数据元素之间的逻辑关系可以不一致,而数据元素之间的逻辑关系是由指针域来
确定的。
链式存储方式即可用于表示线性结构,也可用于表示非线性结构。
线性链表分为单链表、双向链表和循环链表三种类型。
线 性 单 链 表 , HEAD 称 为 头 指 针 , HEAD=NULL ( 或 0 ) 称 为 空 表 。
1.4 栈和队列
栈是一种特殊的线性表,只允许在表的一端进行插入与删除的线性表,允许插入与
删除的一端称为栈顶,不允许插入与删除的另一端称为栈底。
栈按照“先进后出”(FILO)或“后进先出”(LIFO)组织数据,栈具有记忆功能。
用top表示栈顶位置,用bottom表示栈底。栈的存储方式有顺序存储的链式存储。
栈的实例:子弹夹
栈的基本运算:(1)插入元素称为入栈运算;(2)删除元素称为退栈运算;(3)读
栈顶元素是将栈顶元素赋给一个指定的变量,此时指针无变化。
队列是一种特殊的线性表,只允许在一端(队尾)进入插入,而在另一端(队头)
进行删除的线性表。Rear指针指向队尾,front指针指向队头。
队列是“先进先出”(FIFO)或“后进后出”(LILO)的线性表。队列的存储结构
顺序存储:一维数组。 链式存储:线性链表。队列的实例:火车进隧道
队列运算包括(1)入队运算:从队尾插入一个元素;(2)退队运算:从队头删除
一个元素。
队列的顺序存储结构一般采用队列循环的形式。
循环队列:s=0表示队列空,s=1且front=rear表示队列满
1.5 树与二叉树
树是一种简单的非线性结构,所有元素之间具有明显的层次特性。
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