数据结构第九章习题PPT学习教案.pptx
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数据结构是计算机科学中至关重要的基础学科,主要研究如何高效地组织和管理数据。本资料主要涉及了数据结构中的查找算法,包括顺序查找、二分查找、二叉排序树、平衡二叉树(AVL树)、B-树和B+树,以及哈希查找等概念。 1. 顺序查找:在连续顺序文件中查找一个记录,平均查找长度ASL(Average Search Length)为(n+1)/2。这意味着如果文件有n个记录,平均需要检查(n+1)/2个记录才能找到目标。 2. 二分查找:适用于有序的列表,通常在数组中进行,查找效率较高,时间复杂度为O(logn)。二分查找每次将搜索区间减半,直到找到目标或者搜索区间为空。 3. 折半查找的平均查找长度:对于12个关键字的有序表,平均查找长度为2.5,这比顺序查找的效率要高。 4. 时间复杂度分析:折半查找的时间复杂度为O(logn),说明它的效率随着数据量增加而线性对数增长。 5. 二叉排序树的构建:不同的插入顺序会形成不同的二叉排序树结构。例如,序列(100, 80, 90, 60, 120, 110, 130)与序列(100, 120, 110, 130, 80, 60, 90)构建的二叉排序树不同。 6. AVL树的平衡调整:AVL树是一种自平衡二叉查找树,当插入节点造成不平衡时,通过LL、LR、RL或RR旋转来保持平衡。题目中的情况是右孩子的平衡因子为1,需要进行RL旋转。 7. B-树的性质:B-树的根节点最多有m个子节点,非叶节点至少有m/2(m为偶数)或m/2+1(m为奇数)个子节点,所有叶子节点在同一层,但根节点中的数据不一定有序。 8. B-树的特性:m阶B树每个结点最多有m-1个关键字,所有叶子结点在同一层,并且能支持顺序检索和随机检索。 9. B-树和B+树的区别:两者都是平衡的多叉树,适合做文件索引,B+树更利于顺序检索,因为它所有的数据都在叶子节点,而B树则可以在任意节点找到数据。 10. B-树的定义:m阶B-树是一棵m叉平衡排序树,每个节点最多有m个子节点。 11. B+树的定义:m路B+树是一棵m路平衡查找树,每个节点最多有m个关键字,最少有m/2-1个关键字。 12. 哈希查找:哈希函数的选择要视具体情况而定,不是越复杂越好,而是要尽可能减少冲突。除留余数法是常见的哈希函数构造方法,但并非总是最优。在哈希表中删除元素时,需要考虑解决冲突的方法,不能简单地删除元素。 13. 杂凑查找:链地址法处理冲突时,查找和插入时间可能不同,因为链的长度可能不一致。如果在链首插入,查找时间可能较长,因为新插入的元素可能在链尾。 这些习题涉及到的数据结构知识是编程和数据库系统设计的基础,理解并掌握这些算法能够提高数据操作的效率,对于解决实际问题至关重要。
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