软考-数据结构与算法 考试大纲 (2).pdf

数据结构与算法是计算机科学中的核心课程，对于软考（全国计算机技术与软件专业技术资格（水平）考试）来说，这部分内容至关重要。以下是对大纲中提到的知识点的详细说明： 1. **绪论**： - **数据**是信息的载体，可以是数字、文字、图像等各种形式。 - **数据元素**是数据的基本单位，可以是单一的值或一个复合结构。 - **数据项**是数据元素的组成部分。 - **数据类型**是数据的类别，例如整型、浮点型、字符型等。 - **抽象数据类型（ADT）**是一种高级数据类型，它定义了数据的操作集合而不涉及具体实现。 2. **数据结构**： - **逻辑结构**包括集合、线性结构、树形结构和图形结构，它们定义了数据元素之间的逻辑关系。 - **存储结构**分为顺序存储和链式存储，前者用数组表示，后者用链表表示。 - **逻辑结构与存储结构**的关系是独立的，一种逻辑结构可以有多种存储方式。 3. **算法**： - **算法特性**包括有穷性（有限步骤终止）、确定性（每步都有唯一结果）、可行性（能在有限时间内完成）、至少一个输入和至少一个输出。 - **算法设计**需考虑正确性、健壮性（处理异常情况的能力）、可读性和效率。 - **时间复杂度**通过计算语句频度来评估算法运行时间，常用大O符号表示。 4. **线性表**： - **顺序表**在内存中连续存放，插入和删除操作可能导致数据移动。 - **单链表**由节点组成，每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。 - **插入、查找和删除**在不同结构中的实现细节。 - **循环链表**和**双链表**提供更灵活的导航能力。 5. **栈和队列**： - **栈**是后进先出（LIFO）的数据结构，常用于表达式求值、回溯等。 - **队列**是先进先出（FIFO）的数据结构，用于任务调度、缓冲区管理等。 - **循环队列**解决了顺序队列的“假溢出”问题。 6. **串**（字符串）： - 字符串是线性结构的一种特殊形式，主要用于文本处理。 7. **递归**： - **递归**是函数或过程调用自身的技术，常用于解决分治问题。 8. **树和二叉树**： - **树**是数据的层次结构，二叉树是每个节点最多有两个子节点的树。 - **二叉树**的遍历（先序、中序、后序），以及**线索二叉树**的构造。 9. **图**： - **图**是顶点和边的集合，无向图和有向图根据边的方向划分。 - **最小生成树**（Prim和Kruskal算法）、**拓扑排序**和**最短路径**（Dijkstra算法）。 10. **查找**： - **查找**是找到特定数据元素的过程，包括顺序查找和折半查找。 - **二叉排序树**和**哈希表**提供了高效查找的可能，哈希函数和冲突解决策略（开放定址法、链地址法）是关键。 11. **排序**： - **排序**是调整元素顺序的过程，稳定性关乎相同元素的相对位置。 - 插入排序、交换排序（冒泡排序、快速排序）、选择排序（简单选择排序、堆排序）、归并排序和内部排序算法的时间复杂度分析。 以上内容涵盖了数据结构与算法的主要知识点，对于准备软考的学生来说，理解和掌握这些概念、原理和算法是至关重要的。