数据结构动态存储分配解析

需积分: 0 1 下载量 200 浏览量 更新于2024-07-11 收藏 702KB PPT 举报
"堆分配存储表示-数据结构教材讲义" 在数据结构中,堆分配存储表示是一种动态管理内存的方法,特别是在处理数据序列时。这种表示方法允许程序在运行时根据需要分配和释放存储空间,而不是在编译时就确定固定的内存布局。在描述中提到的C语言中,堆分配通常通过`malloc`和`free`这两个函数来实现。`malloc`用于在程序执行时动态请求特定大小的内存块,而`free`则用于将不再使用的内存释放回操作系统。 堆分配存储表示的顺序表是一种动态数据结构,其特点是数组的地址空间不一定是连续的,而是由程序在运行过程中根据需要动态分配。这种表有两种常见的形式: 1. 类型定义`typedef char *string;`:这种表示方法将字符串视为指向字符的指针,即字符数组的首地址。字符串的长度可以通过遍历字符直到遇到空字符('\0')来确定。 2. 结构体`typedef struct{ char *ch; int length; }hsring;`:在这个结构体中,除了包含一个指向字符的指针`ch`之外,还包含一个整型变量`length`来直接存储字符串的长度。这种方式更便于直接获取字符串的长度,而无需遍历整个字符串。 数据结构是计算机科学中的核心概念,它关注如何有效地组织和操作数据。数据结构的选择直接影响到算法的设计、效率以及程序的整体性能。例如,在电话号码查询系统中,数据结构可能是二维数组、链表或哈希表,每种结构都有其独特的优点和缺点,如查找速度、存储需求和内存管理。在选择数据结构时,需要考虑到实际应用场景的需求,比如是否需要快速查找、插入或删除数据。 基本概念和术语包括数据(Data)、数据结构(Data Structure)、算法(Algorithm)等。数据是信息的基本单位,可以是数字、文字、图像等各种形式。数据结构则是数据的组织方式,它可以是线性的(如数组、链表)、树形的(如二叉树、堆)、图状的(如图)或其他复杂形式。算法则是解决特定问题的步骤或指令集,它用于操作数据并达到某种目标。 在设计和分析算法时,我们关注其效率,通常用时间复杂度和空间复杂度来衡量。时间复杂度描述了算法执行时间与输入数据规模之间的关系,而空间复杂度则反映了算法执行过程中所需内存空间与输入数据规模的关系。在资源有限的计算环境中,选择高效的数据结构和算法至关重要,因为它们直接影响程序的性能和可扩展性。