清华大学严蔚敏《数据结构》讲义:探索信息处理中的关键数据结构与算法

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清华大学数据结构讲义深入探讨了数据结构在计算机科学中的核心地位。课程以严蔚敏的《数据结构(C语言版)》讲义为基础,引导学生理解数据结构的基础概念和重要性。数据结构是计算机科学中的基石,它涉及信息的表示和处理,这两者决定了程序的效率。 首先,1.1节介绍了什么是数据结构。数据结构并非简单的无序信息,而是有组织的信息,它们之间存在着结构关系,如电话号码查询系统的案例所示,信息被设计成二维数组、表结构或向量等形式,这直接影响着算法的选择和执行效率。数据结构定义了数据的逻辑结构(如名字和电话号码的关系)、物理结构(存储方式)以及针对这些结构的操作方法。 1.2节中,课程介绍了数据结构的基本概念和术语。数对作为基础数据元素,用于描述数据之间的关联,比如图书馆的书目检索系统,教师资料档案管理系统等实际应用中,数据结构的合理设计能简化查询和管理过程。术语如逻辑结构、物理结构和运算(如查找、插入、删除等操作)在数据结构中至关重要,因为它们定义了数据如何在内存中存储和操作,从而影响了程序的性能。 在实践中,选择合适的数据结构是编程艺术的一部分,如多叉路口交通灯管理问题就展示了如何通过数据结构优化控制流程。数据结构的研究不仅限于理论,还涵盖了算法设计,包括算法的高效性(通过时间复杂度和空间复杂度衡量)以及对存储空间的需求。 清华大学数据结构讲义旨在培养学生掌握数据结构的理论知识,理解不同数据结构的适用场景,并能根据实际需求设计和实现高效的算法。这对于提高程序的可读性、可维护性和执行效率具有重要意义,是任何计算机专业人员必备的技能。