数据结构基础：严蔚敏清华大学PPT解析

"严蔚敏清华大学数据结构PPT全套课件" 这篇资料主要涵盖了严蔚敏教授在清华大学讲解的数据结构课程内容。数据结构是计算机科学中的核心课程，它研究如何有效地组织和存储数据，以便进行高效的计算。课程首先从绪论部分引入，讨论了数据结构的重要性，特别是它对程序设计效率的影响。 1.1 什么是数据结构 数据结构是关于数据的组织方式，它关注数据之间的关系和结构。举例来说，电话号码查询系统中，名字和电话号码可以以不同的数据结构来存储，如二维数组、表或向量。数据结构的选择直接影响到查询算法的效率和实现。 1.2 基本概念和术语 - 数据(Data)：是计算机处理的基本单元，可以是数字、字符、图像等任何形式的信息。 - 结构：数据的组织形式，包括逻辑结构（数据元素之间的抽象关系）和物理结构（数据元素在内存或磁盘上的实际存储方式）。 - 逻辑结构：包括线性结构（如数组、链表）、树形结构（如二叉树、完全二叉树）、图形结构等。 - 物理结构：如顺序存储（数组）、链式存储（链表）、索引存储等。 - 抽象数据类型（ADT）：定义了一组数据操作，而不考虑它们如何实现。 - 运算：对数据结构执行的操作，如插入、删除、查找等。 课程还涉及到了算法和算法分析，特别是算法效率的度量： 1.4 算法和算法分析 - 算法：解决问题或完成任务的明确指令集。 - 设计要求：正确性、可读性、健壮性、效率。 - 算法效率的度量：通常使用时间复杂性和空间复杂性来评估。 - 时间复杂性：算法运行所需的时间与输入规模的关系。 - 空间复杂性：算法执行期间所需的内存空间。 在二叉树部分，讲解了完全二叉树的特性，以及如何根据二叉树的性质确定节点的左右孩子。对于节点i，其左孩子是2i，右孩子是2i+1，如果这些值超过了总节点数n，则说明该节点没有对应的孩子。 这部分内容为后续深入学习数据结构和算法打下了基础，包括栈、队列、排序、搜索算法以及更复杂的数据结构如图和树等。通过理解并掌握这些知识，可以设计出更高效、更优化的程序，解决各种实际问题。