數據結構與算法課程論文(已修改)

　

【正文】 第一篇：數據結構與算法課程論文數據結構與算法課程小論文10計本一班 王曉龍 1004011026 一． 內容概要：如何合理地組織數據、高效地處理數據是擴大計算機領域、提高軟件效率的關鍵。在軟件開發過程中要求“高效地”組織數據和設計“好的”算法，并使算法用程序來實現，通過調試而成為軟件，必須具備數據結構領域和算法設計領域的專門知識。本課程主要學習在軟件開發中涉及到的各種常用數據結構及其常用的算法，在此基礎上，學習如何利用數據結構和算法解決一些基本的應用問題。通過數據結構的邏輯結構、存儲結構、基本算法和相關應用問題來介紹其基本知識和應用知識。二． 關鍵字：數據結構：數據的邏輯結構、數據的存儲結構、基本算法；算法分析三． 課程主要內容和基本原理：A．數據結構：數據結構是計算機存儲、組織數據的方式。數據結構是指相互之間存在一種或多種特定關系的數據元素的集合。通常情況下，精心選擇的數據結構可以帶來更高的運行或者存儲效率。數據結構往往同高效的檢索算法和索引技術有關。在許多類型的程序的設計中，數據結構的選擇是一個基本的設計考慮因素。許多大型系統的構造經驗表明，系統實現的困難程度和系統構造的質量都嚴重的依賴于是否選擇了最優的數據結構。許多時候，確定了數據結構后，算法就容易得到了。有些時候事情也會反過來，我們根據特定算法來選擇數據結構與之適應。不論哪種情況，選擇合適的數據結構都是非常重要的。（1）.分類：數據元素相互之間的關系稱為結構。有四類基本結構：集合、線性結構、樹形結構、圖狀結構（網狀結構）。樹形結構和圖形結構全稱為非線性結構。集合結構中的數據元素除了同屬于一種類型外，別無其它關系。線性結構中元素之間存在一對一關系，樹形結構中元素之間存在一對多關系，圖形結構中元素之間存在多對多關系。在圖形結構中每個結點的前驅結點數和后續結點數可以任意多個。數據結構在計算機中的表示（映像）稱為數據的物理（存儲）結構。它包括數據元素的表示和關系的表示。數據元素之間的關系有兩種不同的表示方法：順序映象和非順序映象，并由此得到兩種不同的存儲結構：順序存儲結構和鏈式存儲結構。順序存儲方法：它是把邏輯上相鄰的結點存儲在物理位置相鄰的存儲單元里，結點間的邏輯關系由存儲單元的鄰接關系來體現，由此得到的存儲表示稱為順序存儲結構。順序存儲結構是一種最基本的存儲表示方法，通常借助于程序設計語言中的數組來實現。鏈接存儲方法：它不要求邏輯上相鄰的結點在物理位置上亦相鄰，結點間的邏輯關系是由附加的指針字段表示的。由此得到的存儲表示稱為鏈式存儲結構，鏈式存儲結構通常借助于程序設計語言中的指針類型來實現。索引存儲方法：除建立存儲結點信息外，還建立附加的索引表來標識結點的地址。散列存儲方法：就是根據結點的關鍵字直接計算出該結點的存儲地址。數據結構中，邏輯上（邏輯結構：數據元素之間的邏輯關系）可以把數據結構分成線性結構和非線性結構。線性結構的順序存儲結構是一種隨機存取的存儲結構，線性表的鏈式存儲結構是一種順序存取的存儲結構。線性表若采用鏈式存儲表示時所有結點之間的存儲單元地址可連續可不連續。邏輯結構與數據元素本身的形式、內容、相對位置、所含結點個數都無關。（2）.四類基本結構：⑴集合結構。該結構的數據元素間的關系是“屬于同一個集合”。⑵線性結構。該結構的數據元素之間存在著一對一的關系。⑶樹型結構。該結構的數據元素之間存在著一對多的關系。⑷圖形結構。該結構的數據元素之間存在著多對多的關系，也稱網狀結構。從上面所介紹的數據結構的概念中可以知道，一個數據結構有兩個要素。一個是數據元素的集合，另一個是關系的集合。在形式上，數據結構通常可以采用一個二元組來表示。（3）.常用的數據結構：： 在程序設計中，為了處理方便，把具有相同類型的若干變量按有序的形式組織起來。這些按序排列的同類數據元素的集合稱為數組。在C語言中，數組屬于構造數據類型。一個數組可以分解為多個數組元素，這些數組元素可以是基本數據類型或是構造類型。因此按數組元素的類型不同，數組又可分為數值數組、字符數組、指針數組、結構數組等各種類別。：是只能在某一端插入和刪除的特殊線性表。它按照先進后出的原則存儲數據，先進入的數據被壓入棧底，最后的數據在棧頂，需要讀數據的時候從棧頂開始彈出數據（最后一個數據被第一個讀出來）。：一種特殊的線性表，它只允許在表的前端（front）進行刪除操作，而在表的后端（rear）進行插入操作。進行插入操作的端稱為隊尾，進行刪除操作的端稱為隊頭。隊列中沒有元素時，稱為空隊列。：是一種物理存儲單元上非連續、非順序的存儲結構，數據元素的邏輯順序是通過鏈表中的指針鏈接次序實現的。鏈表由一系列結點（鏈表中每一個元素稱為結點）組成，結點可以在運行時動態生成。每個結點包括兩個部分：一個是存儲數據元素的數據域，另一個是存儲下一個結點地址的指針域。：是包含n（n0）個結點的有窮集合K，且在K中定義了一個關系N，N滿足以下條件：（1）有且僅有一個結點 k0，他對于關系N來說沒有前驅，稱K0為樹的根結點。簡稱為根（root）。（2）除K0外，k中的每個結點，對于關系N來說有且僅有一個前驅。（3）K中各結點，對關系N來說可以有m個后繼（m=0）。：圖是由結點的有窮集合V和邊的集合E組成。其中，為了與樹形結構加以區別，在圖結構中常常將結點稱為頂點，邊是頂點的有序偶對，若兩個頂點之間存在一條邊，就表示這兩個頂點具有相鄰關系。： 在計算機科學中，堆是一種特殊的樹形數據結構，每個結點都有一個值。通常我們所說的堆的數據結構，是指二叉堆。堆的特點是根結點的值最?。ɑ蜃畲螅?，且根結點的兩個子樹也是一個堆。：若結構中存在關鍵字和K相等的記錄，則必定在f(K)的存儲位置上。由此，不需比較便可直接取得所查記錄。稱這個對應關系f為散列函數(Hash function)，按這個思想建立的表為散列表。B．算法分析：算法分析是對一個算法需要多少計算時間和存儲空間作定量的分析。算法是解題的步驟，可以把算法定義成解一確定類問題的任意一種特殊的方法。在計算機科學中，算法要用計算機算法語言描述，算法代表用計算機解一類問題的精確、有效的方法。算法+數據結構=程序，求解一個給定的可計算或可解的問題，不同的人可以編寫出不同的程序，來解決同一個問題，這里存在兩個問題：一是與計算方法密切相關的算法問題；二是程序設計的技術問題。算法和程序之間存在密切的關系。分析算法可以預測這一算法適合在什么樣的環境中有效地運行，對解決同一問題的不同算法的有效性作出比較。四．心得體會：在做完這次課程論文后，讓我再次加深了對數據結構與算法的理解，對數據結構的構建也有更深層次的體會。算法的每一次改進和提高，都凝聚著人類的智慧和辛勤勞動，每一次創新都給人類帶來了巨大的進步。數據結構與先進的算法能夠合理地組織數據、高效地處理數據，擴大計算機的應用領域，提高軟件的效率。這充分體現了其重要意義。五． 參考文獻：數據結構與算法王昆侖，李紅第二篇：數據結構與算法課程總結[模版]數據結構與算法課程學習總結報告11計本一班 許雪松 1104013018數據結構與算法是計算機程序設計的重要理論技術基礎，