数据结构课件：Java语言描述的数据结构与算法

"该资源是一份关于数据结构的课件，主要关注于数据结构中的‘add’操作的合法性检查，并涉及到计算机科学中的数据组织和管理。课件提到了当尝试在数组中添加元素时，如何处理存储容量的问题，以及一些相关的教科书推荐和课程要求。" 在计算机科学中，数据结构是程序设计的基础，它涉及到如何有效地组织和存储数据，以便进行高效的操作。在提供的课件中，"add"操作的合法性被提及，这通常指的是在数据结构（如数组）中添加新元素时，需要确保索引位置的有效性和存储空间的充足。 1. **合法性检查**： 当尝试向数组添加元素时，需要进行合法性检查。例如，如果索引`idx`小于0或大于等于数组当前大小`theSize - 1`，则会抛出`LocateException`，表示索引超出范围。这是对数据结构的基本约束，以防止非法访问导致程序错误。 2. **存储容量管理**： 如果数组的长度等于其大小`theSize`，意味着数组已满，需要增加存储容量。为了实现这个，代码中使用了`ensureCapacity(size() * 2 + 1)`方法来扩展数组的大小，通常是翻倍加1，这种策略有助于减少扩容的频率，同时保持一定的性能。 3. **数据结构的逻辑与物理结构**： 数据结构的概念包括两个主要部分：逻辑结构和物理结构。逻辑结构关注的是数据元素之间的关系，例如集合、线性表、树和图等。而物理结构则是数据在内存中的实际布局，如顺序结构（数组）和链式结构（链表）。 4. **数据类型**： 数据类型定义了数据的种类和允许对其进行的操作。在Java这样的高级语言中，有预定义的基本数据类型（如整型、浮点型、字符型和布尔型）以及构造数据类型（如数组、类和接口）。 5. **课程要求**： 课程要求学生有良好的出勤记录，按时提交作业，认真准备实验，进行课前预习和课后复习。推荐了几本关于数据结构的教材，包括《数据结构、算法与应用:java语言描述》、《数据结构Java语言描述》和《数据结构-Java语言描述》等，帮助学生深入理解和应用数据结构。 6. **数据与数据元素**： 数据是所有可输入到计算机并被接受的符号集合，可以是数字、字符、图像等。数据元素是数据的基本单位，可以是原子性的，也可以由多个数据项组成。数据项是数据元素中最小的、有意义的不可分割部分。 7. **数据的结构**： 数据结构是数据元素的有限集合，这些元素之间通过特定的关系连接。数据结构的定义包括逻辑结构（如集合、线性表等）和物理结构（如顺序或链式结构）。 理解并熟练掌握这些知识点对于学习和使用数据结构至关重要，无论是编程解决问题还是优化算法效率，数据结构都是关键工具。通过深入学习，学生可以更好地理解和应用这些概念，为未来的软件开发和算法设计打下坚实基础。