数据结构与算法分析——严蔚敏《数据结构（C语言版）》解析

"严蔚敏《数据结构（C语言版）》是一份关于数据结构的讲义，由著名计算机科学家严蔚敏编著。讲义主要内容涵盖了数据结构的基础理论和算法设计，旨在帮助读者理解如何有效地组织和操作数据。" 在计算机科学中，数据结构是至关重要的一个领域，它研究的是数据的逻辑组织方式和物理存储方式，以及在此基础上定义的运算。讲义的第一章——绪论，介绍了数据结构的基本概念。 1.1 什么是数据结构 数据结构不仅仅是单纯的数据集合，而是数据之间的关联和组织方式。在电话号码查询系统的例子中，数据结构体现在如何存储和访问名字及其对应的电话号码。不同的数据结构（如二维数组、表结构、向量）会影响查询算法的选择和执行效率。数据结构的选择直接影响到算法的性能，因为不同的结构对数据的操作有不同的优化。 1.2 基本概念和术语 数据结构涉及的主要概念包括逻辑结构和物理结构。逻辑结构是指数据元素之间的关系，如线性结构（如数组、链表）、树形结构（如二叉树、多叉树）、图形结构等。物理结构则关注数据在内存中的实际存储方式。此外，还包括数据的操作或运算，例如插入、删除、查找等。 1.3 抽象数据类型（ADT） 抽象数据类型是数据结构的一个高级形式，它不仅包含数据的组织方式，还规定了可以对这些数据执行的操作。ADT将数据和操作封装在一起，对外只暴露必要的接口，隐藏实现细节，使得编程更加简洁和模块化。 1.4 算法和算法分析 算法是解决问题的一系列步骤，设计良好的算法应满足可行性、确定性、有穷性和有效性。算法效率的度量通常使用时间复杂度和空间复杂度，来评估算法运行时间和所需存储空间。例如，在电话号码查询系统中，理想的算法应该能在合理的时间内找到目标电话号码。 通过上述的图书馆书目检索系统、教师资料档案管理和多叉路口交通灯管理问题，可以看出数据结构在各种实际场景中的应用。理解并掌握数据结构，对于编写高效且适应性强的程序至关重要。 严蔚敏的《数据结构（C语言版）》讲义深入浅出地讲解了这些概念，是学习数据结构的宝贵资料。通过学习，读者可以提升对数据结构的理解，掌握如何选择和实现适合特定问题的数据结构，以及设计和分析算法，从而提高软件的性能。