数据结构:数组的顺序表示与实现

需积分: 9 3 下载量 176 浏览量 更新于2024-08-19 收藏 263KB PPT 举报
"本资源主要探讨了数据结构课程中的数组,特别是二维数组的顺序表示和实现,以及在不同编程语言中的存储方式。" 在数据结构的学习中,数组是一种基础且重要的数据组织形式。数组的定义是指一系列具有相同类型的数据元素集合,每个元素通过一组有序的下标来标识。例如,在一维数组中,每个元素都有一个唯一的下标,通常从1到数组的长度。二维数组可以视为一维数组的扩展,每个元素又是一个一维数组,形成了一种矩阵的形式。 数组的顺序表示通常涉及到数组的存储结构。在二维数组的实现中,有两类主要的存储方式:以列序为主序和以行序为主序。这两种方式主要区别在于元素在内存中的排列顺序。 1. **以列序为主序的存储方式**,常见于FORTRAN语言,这种存储方式中,数组的元素按照列优先的原则存放。例如,一个m×n的二维数组,首先存储第一列的所有元素,然后是第二列,以此类推,直到最后一列。在内存中,相邻的元素是同一列的元素,这使得按列访问数组时效率较高。 2. **以行序为主序的存储方式**,这是BASIC、PL/1、COBOL、PASCAL和C语言等常用的方式。在这种方式下,数组元素按照行优先的顺序存储,即先存储第一行的所有元素,接着是第二行,直到最后一行。内存中相邻的元素是同一行的元素,这样有利于按行访问数组的操作。 数组的顺序存储结构意味着元素在内存中是连续存放的,这有利于快速访问和修改元素,但同时也限制了数组的动态扩展。在C语言中,二维数组的声明可以表示为`TypedefElemType Array2[m][n];`或者通过嵌套定义一维数组的方式`TypedefElemType Array1[n]; Typedef Array1 Array2[m];`。 数组的操作通常包括初始化、销毁、元素存取和修改。由于数组的大小在定义后通常是固定的,所以除了这些基本操作外,不支持插入和删除元素。这种固定性使得数组在处理大量静态数据时非常高效,但在需要动态调整大小的数据结构需求中可能不太适用。 对于更高维度的数组,原理与二维数组类似,可以通过递归的方式定义,每一维数组的元素都是其下一层维度的数组,每个元素具有相应的约束关系,即n维数组的元素为(n-1)维数组。 在实际编程中,选择哪种存储方式取决于具体的应用场景和性能需求。例如,如果程序主要涉及对矩阵的列操作,那么以列序为主序的方式可能更合适;反之,如果主要是行操作,则以行序为主序的方式更优。理解这些概念对于优化代码和提高算法效率至关重要。