青岛大学王卓老师数据结构课程概述:基本概念与逻辑结构
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更新于2024-07-06
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【数据结构】第一周 绪论课程主要涵盖了数据结构的基础概念和核心组成部分。数据结构是计算机科学中的基石,它研究如何组织和存储数据,以及如何有效地对这些数据进行操作。在本资源中,王卓老师通过青岛大学的课堂笔记,为学习者介绍了以下几个关键知识点:
1. **数据结构类型**:
- 数组:一种线性数据结构,常用于顺序访问元素。
- 链表:动态数组,包含节点,每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。
- 栈和队列:线性结构,遵循后进先出(LIFO)或先进先出(FIFO)的原则。
- 散列表:使用哈希函数将键映射到数组中的位置,实现快速查找。
- 二叉树:每个节点最多有两个子节点的树形结构。
- 堆:一种特殊的树形结构,通常用于优先队列或求解最大/最小值问题。
- 跳表:一种提高查找性能的高效数据结构,类似于多级索引。
- 图:由顶点和边组成的复杂网络结构,用于表示实体间的联系。
- Trie树(字典树):用于字符串的高效搜索和前缀查找。
2. **算法基础**:
- 递归:解决问题时通过调用自身来解决问题的方法。
- 排序:如冒泡排序、快速排序、归并排序等,对数据元素进行有序排列。
- 查找算法:如二分查找、广度优先搜索(BFS)和深度优先搜索(DFS)。
- 哈希算法:通过哈希函数将数据元素快速定位到存储位置。
- 贪心算法:每一步选择局部最优解,期望达到全局最优。
- 分治算法:将大问题分解成小问题独立解决,再合并结果。
- 回溯算法:用于解决组合优化问题,通过尝试和撤销来找到解空间的最优解。
- 动态规划:解决问题时,通过子问题的最优解推导出原问题的最优解。
- 字符串匹配算法:如KMP算法、Boyer-Moore算法,用于在一个文本中查找模式。
1.2.2 **数据结构的核心概念**:
- 数据结构由数据元素组成,它们之间通过逻辑关系相连,形成特定的结构。
- 数据元素之间的关系被称为逻辑结构,如线性结构(如数组和链表)、非线性结构(如树和图)。
- 物理结构(或存储结构)指数据元素在计算机内存中的具体布局,包括数组、链表等的不同实现方式。
- 数据的运算和实现包括基本操作(如插入、删除、查找)以及如何在特定存储结构上高效执行这些操作。
在数据结构的学习过程中,理解数据、数据元素、数据项和数据对象的区别和关系至关重要,它们共同构成了数据结构的基础。通过掌握这些概念,学生能够更好地设计和分析算法,解决实际问题,并在大数据、数据分析和数据挖掘等领域中发挥重要作用。
2022-06-12 上传
2021-06-18 上传
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