数据结构-顺序存储与算法分析

需积分: 0 2 下载量 81 浏览量 更新于2024-08-24 收藏 705KB PPT 举报
"顺序存储结构的算法-清华大学严蔚敏数据结构" 本文主要讨论的是数据结构中的顺序存储结构,这是计算机科学中一个基础且重要的概念。数据结构是研究如何在计算机中组织和存储数据的方式,以便高效地进行访问和操作。在本文件中,特别提到了一种用于创建二叉树的算法,即`CreateBiTree`,这是数据结构中的典型操作之一。 首先,让我们了解数据结构的基本概念。数据是信息的基础单元,可以是数字、字符、图像等各种形式。在计算机中,数据通常被组织成特定的结构,以便更好地管理和处理。数据结构包括逻辑结构和物理结构,逻辑结构关注数据之间的关系,而物理结构则涉及数据在内存中的实际存储方式。 在本文件中,提到了几个关键点: 1. **二叉树**:二叉树是一种特殊的树形数据结构,每个节点最多有两个子节点,通常分为左子节点和右子节点。在给定的`CreateBiTree`函数中,用于创建二叉树的递归过程。函数首先读取输入字符`ch`,如果`ch`是结束符`)`,则创建空节点;否则,分配内存创建一个新的节点,设置节点值为`ch`,然后递归创建左子树和右子树。 2. **算法**:算法是一系列明确的指令,用于解决特定问题或执行特定任务。在数据结构中,算法设计和分析至关重要。例如,`CreateBiTree`算法就是一个用于构建二叉树的算法,它考虑了内存管理(如使用`malloc`分配节点内存)和递归结构。 3. **抽象数据类型(ADT)**:ADT是数据结构的一种高级形式,它定义了数据的逻辑结构和相关的操作,但不涉及具体的实现细节。在实现ADT时,可能需要选择合适的存储结构,比如顺序存储。 4. **算法效率的度量**:衡量算法效率通常使用时间复杂性和空间复杂性。时间复杂性描述算法运行所需的时间与输入数据大小的关系,而空间复杂性则关注算法在运行过程中所需的内存空间。 5. **数据的逻辑结构和物理结构**:逻辑结构反映了数据之间的关系,如线性结构(如数组、链表)、树结构(如二叉树)和图形结构等。物理结构则关乎数据在内存或磁盘上的实际布局,如顺序存储(如数组)和链式存储(如链表)。 6. **数据结构和算法的关系**:数据结构定义了数据的组织方式,而算法是操作这些结构的方法。有效的数据结构可以优化算法的性能,反之,合适的算法也能充分利用数据结构的优势。 举例来说,电话号码查询系统是一个数据结构问题,可以使用数组、表或向量等不同的数据结构来实现。不同的数据结构会影响查找算法的效率,例如,哈希表可能提供更快的查找速度,而数组或链表可能更适合简单的线性搜索。 数据结构和算法是编程和软件工程的核心组成部分,它们决定了程序的效率和可维护性。学习和理解各种数据结构及其对应的算法,对于编写高效、简洁的代码至关重要。在清华大学严蔚敏教授的数据结构课程中,这些概念得到了深入探讨,旨在帮助学生掌握这一领域的基础知识。