数据结构与算法分析-C语言实现基本操作

"这是关于数据结构课程的一份PPT，由严蔚敏教授（清华大学）编撰，主要讨论了数据结构中的基本操作实现，特别是栈的实现。内容涉及到栈的类型定义、存储空间分配以及栈的结构。此外，还强调了学习数据结构与算法分析时所需的C语言基础和离散数学知识，并提供了几个数据结构应用的例子，如电话簿查询、书目检索系统等。" 在数据结构中，基本操作的实现是非常关键的部分，它直接影响到数据结构的效率和实用性。在这个PPT中，栈作为一种重要的数据结构被详细讲解。栈是一种后进先出（LIFO）的数据结构，常用于实现递归、表达式求解、内存管理等。栈的类型定义使用了结构体`SqStack`，其中包含了栈底指针`bottom`、栈顶指针`top`以及当前已分配的空间大小`stacksize`。栈的初始向量大小定义为`STACK_SIZE`，存储空间分配增量为`STACKINCREMENT`，这样的设计方便在需要时动态扩展栈的容量。 在学习数据结构与算法分析时，C语言是常用的实现语言，因为它的低级特性使得可以直接操作内存，适合实现各种数据结构。同时，离散数学的基础知识，如集合论、图论等，对于理解和设计算法至关重要。例如，离散数学中的逻辑推理和集合操作概念可以帮助我们理解数据结构的操作逻辑。 此外，PPT中提到的电话簿查询问题是一个典型的应用场景，它需要设计一个算法来根据名字查找电话号码。这涉及到如何有效地存储和搜索数据，可能是通过哈希表或者二分查找等方法。其他例子如图书馆书目检索、教师档案管理、交通灯管理等问题，都体现了数据结构在实际问题中的应用。 抽象数据类型（ADT）是数据结构理论的核心概念，它独立于具体实现，只关注数据的逻辑结构和操作。ADT包括定义、表示和实现三个部分，它强调抽象和信息隐蔽，即把复杂的数据处理细节隐藏起来，只提供简洁的接口供用户使用。例如，整数的ADT包括整数的概念以及加、减、乘、除等操作，用户无需关心这些操作的底层实现。 在C语言中，数组的下标从0开始，因此访问第i个元素时，其下标为i-1。这种下标规则在处理数组时需要特别注意，避免下标越界的问题。对于顺序存储的线性表，如数组，虽然可以方便地访问任意位置的元素，但插入和删除操作可能导致大量元素移动，效率较低，且数组大小固定，不便于动态扩展。 这份PPT涵盖了数据结构的基础知识，包括栈的实现、数据结构的应用、ADT的概念及其重要性，以及C语言数组的使用细节，对于学习数据结构的学生来说是一份宝贵的学习资料。