1.数据结构是一门研究什么内容的学科?
数据结构是一门研究在非数值计算的程序设计问题中,计算机的操作对象及对象间的关
系和施加于对象的操作等的学科。
2.数据元素之间的关系在计算机中有几种表示方法?各有什么特点?
四种表示方法
(1)顺序存储方式。数据元素顺序存放,每个存储结点只含一个元素。存储位置反映数
据元素间的逻辑关系。存储密度大,但有些操作(如插入、删除)效率较差。
(2)链式存储方式。每个存储结点除包含数据元素信息外还包含一组(至少一个)指针。
指针反映数据元素间的逻辑关系。这种方式不要求存储空间连续,便于动态操作(如插入、
删除等),但存储空间开销大(用于指针),另外不能折半查找等。
(3)索引存储方式。除数据元素存储在一地址连续的内存空间外,尚需建立一个索引表,
索引表中索引指示存储结点的存储位置(下标)或存储区间端点(下标),兼有静态和动态
特性。
(4)散列存储方式。通过散列函数和解决冲突的方法,将关键字散列在连续的有限的地
址空间内,并将散列函数的值解释成关键字所在元素的存储地址,这种存储方式称为散列存
储。其特点是存取速度快,只能按关键字随机存取,不能顺序存取,也不能折半存取。
3.数据类型和抽象数据类型是如何定义的。二者有何相同和不同之处,抽象数据类型的主
要特点是什么?使用抽象数据类型的主要好处是什么?
数据类型是程序设计语言中的一个概念,它是一个值的集合和操作的集合。如 C 语言
中的整型、实型、字符型等。整型值的范围(对具体机器都应有整数范围),其操作有加、
减、乘、除、求余等。实际上数据类型是厂家提供给用户的已实现了的数据结构。“抽象数
据类型(ADT)”指一个数学模型及定义在该模型上的一组操作。“抽象”的意义在于数据
类型的数学抽象特性。抽象数据类型的定义仅取决于它的逻辑特性,而与其在计算机内部如
何表示和实现无关。无论其内部结构如何变化,只要它的数学特性不变就不影响它的外部使
用。抽象数据类型和数据类型实质上是一个概念。此外,抽象数据类型的范围更广,它已不
再局限于机器已定义和实现的数据类型,还包括用户在设计软件系统时自行定义的数据类型。
使用抽象数据类型定义的软件模块含定义、表示和实现三部分,封装在一起,对用户透明
(提供接口),而不必了解实现细节。抽象数据类型的出现使程序设计不再是“艺术”,而是
向“科学”迈进了一步。
4.对于一个数据结构,一般包括哪三个方面:逻辑结构、存储结构、操作(运算)。
5.根据数据元素之间的逻辑关系,一般有哪几类基本的数据结构?
集合、线性结构、树形结构、图形或网状结构。
6.线性表有两种存储结构:一是顺序表,二是链表。试问:
(1)如果有 n 个线性表同时并存,并且在处理过程中各表的长度会动态变化,线性表
的总数也会自动地改变。在此情况下,应选用哪种存储结构? 为什么?
选链式存储结构。它可动态申请内存空间,不受表长度(即表中元素个数)的影响,插
入、删除时间复杂度为 O(1)。
(2)若线性表的总数基本稳定,且很少进行插入和删除,但要求以最快的速度存取线
性表中的元素,那么应采用哪种存储结构?为什么?
选顺序存储结构。顺序表可以随机存取,时间复杂度为 O(1)。
7.线性表的顺序存储结构具有三个弱点:其一,在作插入或删除操作时,需移动大量元素;
其二,由于难以估计,必须预先分配较大的空间,往往使存储空间不能得到充分利用;其三,
表的容量难以扩充。线性表的链式存储结构是否一定都能够克服上述三个弱点,试讨论之。
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