严蔚敏教授《数据结构》C语言版讲义解析

"严蔚敏 数据结构c语言版课件" 数据结构是计算机科学中一个核心的概念，主要研究数据的组织方式、存储形式以及它们之间的相互关系。在严蔚敏的《数据结构》课程中，它以C语言为实现语言，深入探讨了这一主题。课程的开篇第一章绪论引入了数据结构的基本概念。 1.1 什么是数据结构 数据结构是指数据的组织形式，它关注数据之间的关系和操作。例如，在电话号码查询系统中，数据结构可能是二维数组、表或向量，不同的结构会影响查找算法的设计和效率。数据结构不仅包括数据的逻辑结构（如线性结构、树形结构、图结构等），还包括物理结构（如何在内存中存储这些数据）。此外，数据结构还定义了一组与之相关的操作集合，如插入、删除、查找等。 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、文字、图像等各种形式的信息。 - 数据元素（Data Element）: 数据的基本单位，可以是一个单一的值或更复杂的数据结构。 - 数据对象（Data Object）: 相同类型的数据元素的集合，构成了数据结构的基础。 - 数据结构（Data Structure）: 数据元素之间的关系和操作集合，包括逻辑结构和物理结构。 - 逻辑结构：数据元素之间的逻辑关系，不考虑存储实现。 - 物理结构：数据在计算机中的实际存储方式，考虑存储分配和访问效率。 - 抽象数据类型（Abstract Data Type, ADT）: 包括数据类型和操作集，是数据结构的高级形式，抽象掉了具体的实现细节。 - 算法（Algorithm）: 解决特定问题的精确步骤，通常包括输入、输出和一系列操作。 - 算法效率：评估算法性能的重要指标，通常通过时间复杂度和空间复杂度来衡量。 - 算法设计：根据问题需求设计合适的算法，要求正确性、效率和可读性。 课程中还讨论了算法设计的要求，如正确性、可行性、可读性、健壮性和效率。算法效率的度量通常通过时间复杂度（如O(n)、O(n^2)等）来评估，而空间复杂度则关注算法执行过程中所需的存储空间。在设计算法时，需要平衡时间和空间需求，以实现最优的解决方案。 严蔚敏的《数据结构》课程对于理解和掌握计算机科学中的基础概念至关重要，特别是对于学习编程、系统设计和软件工程的学生来说，它是必不可少的知识点。通过深入学习，学生不仅能理解数据结构的基本原理，还能学会如何选择和实现适合特定问题的数据结构，从而编写出更加高效和优化的程序。