C++进阶：动态数据结构与常见操作详解

資源摘要信息: 動態資料結構是程式設計中核心的概念，特別是在C++等現代編程語言中。它涉及如何有效地管理數據以實現高效的計算和存儲。在本課程中，由林業峻教授，CSIE,NTU，於2008年3月30日講解了以下重點： 1. **資料結構概論**： - 資料結構是組織和管理數據的方式，包括數據元素的存储和操作，如查找、插入和删除。 - C++中的資料結構透過結構(struct)和類別提供靈活性，允許重複使用記憶體。 2. **常見資料結構**： - **鏈結串列(Linked List)**：每個節點包含數據和指向下一個節點的指針，實現了动态增长，但訪問速度較慢。 - **堆疊(Stack)**：遵循LIFO（後進先出）原則，最常見應用為函数調用堆疊和括號匹配。 - **佇列(Queue)**：遵循FIFO（先進先出）原則，如消息隊列或網頁瀏覽歷史。 - **樹狀結構(Tree)**：分層組織的數據結構，如二叉樹、二叉搜索樹，常見於搜索和排序。 - **圖形結構(Graph)**：由節點和邊組成，代表複雜的關係，應用於社交網絡、路徑規劃等。 3. **演算法與操作**： - **新增(Insert)**：向資料結構中添加新的數據元素。 - **刪除(Delete)**：從資料結構中移除特定數據，可能涉及複雜的節點調整。 - **搜尋(Search)**：在資料結構中找到特定數據，如線性搜尋、二分搜尋等。 - **排序(Sort)**：整理數據元素，確保特定規則下的有序，如冒泡排序、快速排序等。 4. **程式示例**： - **簡單總分計算**：從初始化數據到使用不同方法（單個變數、陣列）求和，並計算平均值。 - **擴展至N個學生**：引入用戶輸入功能，使用陣列來存儲學生成績，並根據輸入大小進行調整。 這些內容展示了動態資料結構在C++中的基礎應用，以及如何通過實際編程示例來理解各種資料結構的操作和其在實際問題解決中的作用。通過這些知識，學習者可以進一步掌握如何在程式設計中有效地管理和操作數據，提高代碼效率和程序的可讀性。