哈工程计算机软件基础知识点精要

本资源是哈尔滨工程大学计算机软件基础课程的知识点总结，主要依据教材《计算机软件基础》李金著，机械工业出版社。这份资料适用于期末考试复习，涵盖了数据结构、算法、时间复杂度以及各种数据组织形式。 1. 数据与数据结构: - 数据、数据项、数据元素和数据对象是计算机科学的基础概念。数据是信息的载体，数据项是数据的基本组成单元，数据元素是数据结构中的基本单位，而数据对象则是一组具有相同特性的数据元素集合。 - 数据结构是数据元素之间的逻辑关系和物理存储方式的组合，例如线性表、链表、栈和队列等。 2. 线性表与链表: - 线性表是一种简单的数据结构，其中的数据元素具有相同的特性，并且按照特定顺序排列。线性表可以顺序存储（即数组），支持随机存取。 - 链表是另一种线性数据结构，其元素在物理存储上不一定是连续的。链表分为单向链表和双向链表，其中单向链表每个节点仅包含一个指针域，用于指向下一个节点。 3. 栈与队列: - 栈是一种后进先出（LIFO）的数据结构，常用于表达式求值、递归等。栈的上溢可以通过动态扩展或栈空间共享来解决。 - 队列是一种先进先出（FIFO）的数据结构，常用于任务调度、缓冲区管理。循环队列可以解决假溢出现象，通过模运算使队列形成环状结构。 4. 时间复杂度: - 时间复杂度是衡量算法效率的重要指标，它描述了算法执行时间与输入规模的关系。在P5中，可能详细讨论了不同操作（如插入、删除等）的时间复杂度分析。 5. 循环队列: - 循环队列用于解决普通队列的假溢出问题，通过将队列尾部连接回队头，形成环形结构，使得在队列满时仍能进行插入操作。 6. 非线性数据结构: - 非线性数据结构主要包括树和图，它们的数据元素之间存在多对多的关系。 - 树结构如二叉树、AVL树、红黑树等，广泛应用于文件系统、数据库索引等。 - 图结构如有向图、无向图、加权图等，用于模拟网络、社交网络等复杂关系。 7. 链式存储: - 链式存储允许数据元素在内存中分散存放，通过指针连接。例如，单向链表的节点结构包括数据域和指针域，用于存储数据和链接到下一个节点。 8. 内存管理: - 动态内存分配函数`malloc()`用于在运行时为数据结构分配内存，需要包含`stdlib.h`库。 - `free()`函数用于释放不再使用的内存，也是`stdlib.h`库的一部分。 9. 单向链表的建立: - 单向链表的建立通常涉及节点的创建和链接，示例代码中给出了反向建立链表的程序框架。 这份总结提供了计算机软件基础课程的核心知识点，对于理解和掌握数据结构和算法的基础知识非常有帮助，是学习和准备期末考试的理想参考资料。