《《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(C語言版)》復(fù)習(xí)重點(diǎn)要點(diǎn)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(C語言版)》復(fù)習(xí)重點(diǎn)要點(diǎn)（9頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、精品文檔，僅供學(xué)習(xí)與交流，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(C語言版)》復(fù)習(xí)重點(diǎn) 重點(diǎn)在二、三、六、七、九、十章，考試內(nèi)容兩大類：概念，算法 第1章、緒論 1. 數(shù)據(jù)：是對客觀事物的符號表示，在計算機(jī)科學(xué)中是指所有能輸入到計算機(jī)中并被計算機(jī)程序處理的符號的總稱。 2. 數(shù)據(jù)元素：是數(shù)據(jù)的基本單位，在計算機(jī)程序中通常作為一個整體進(jìn)行考慮和處理。 3. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：是相互之間存在一種或多種特定關(guān)系的數(shù)據(jù)元素的集合。 其4類基本結(jié)構(gòu)：集合、線性結(jié)構(gòu)、樹形結(jié)構(gòu)、圖狀結(jié)構(gòu)或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 4. 邏輯結(jié)構(gòu)：是數(shù)據(jù)元素之間的邏輯關(guān)系的描述。 5. 物理結(jié)構(gòu)（存儲結(jié)構(gòu)）：是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在計算機(jī)中的表

2、示（又稱映像）。 其4種存儲結(jié)構(gòu)：順序存數(shù)結(jié)構(gòu)、鏈?zhǔn)酱鏀?shù)結(jié)構(gòu)、索引存數(shù)結(jié)構(gòu)、散列存數(shù)結(jié)構(gòu) 6. 算法：是對特定問題求解步驟的一種描述，它是指令的有限序列，其中每一條指令表示一個或多個操作。 其5個重要特性：有窮性、確定性、可行性、輸入、輸出 7. 時間復(fù)雜度：算法中基本操作重復(fù)執(zhí)行的次數(shù)是問題規(guī)模n的某個函數(shù)f(n),算法的時間度量記作，T(n)=O(f(n)) ；他表示隨問題規(guī)模n的增大，算法執(zhí)行時間的增長率和f(n)的增長率相同，稱做算法的漸進(jìn)時間復(fù)雜度，簡稱時間復(fù)雜度。 例如： (a) {++x;s=0;} (b) for(i=1;i<=n;++i){++x;s += x;}

3、 (c) for(j=1;j<=n;++j) for(k=1;k<=n;++k){++x;s += x;} 含基本操作“x增1”的語句的頻度分別為1、n和n，則這3個程序段的時間復(fù)雜度分別為O(1)、O(n)和O(n)，分別稱為常量階、線性階和平方階。還可呈現(xiàn)對數(shù)階O(log n)、指數(shù)階O(2的n次方)等。 8. 空間復(fù)雜度：算法所需存儲空間的度量記作，S(n)=O(f(n))。 第2章、線性表 1. 線性表：是最常用最簡單的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，一個線性表是n個數(shù)據(jù)元素的有限序列。 2. 線性表的順序存儲結(jié)構(gòu)：是用一組地址連續(xù)的存儲單元依次存儲線性表的數(shù)據(jù)元素。其特點(diǎn)為邏輯

4、關(guān)系上相鄰的兩個元素在物理位置上也相鄰，可以隨機(jī)存取表中任一元素。 存儲位置計算：假設(shè)線性表的每個元素需占用L個存儲單元，并以所占的第一個單元的存儲地址作為數(shù)據(jù)元素的存儲位置，線性表的第i個數(shù)據(jù)元素ai的存儲位置為LOC(ai)=LOC(a1)+(i-1)*L 式中LOC(a1)是線性表第一個元素a1的存儲位置，通常稱做線性表的起始位置或基地址。 3. 線性表的鏈?zhǔn)酱鎯Y(jié)構(gòu)：是用一組任意的存儲單元存儲線性表的數(shù)據(jù)元素(這組存儲單元可以是連續(xù)的，也可以是不連續(xù)的)。 數(shù)據(jù)元素ai的存儲映像稱為結(jié)點(diǎn)，包括2個域：存數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)域、存后繼存儲位置的指針域。 1) 線性鏈表(單鏈表)特點(diǎn)：每個結(jié)

5、點(diǎn)只包含1個指針域。 在單鏈表的第一個結(jié)點(diǎn)之前附設(shè)的一個結(jié)點(diǎn)，稱之為頭結(jié)點(diǎn)。 假設(shè)L是LinkList型變量，則L為單鏈表的頭指針，它指向表中第一個結(jié)點(diǎn)；L->next為第一個結(jié)點(diǎn)地址，L->next=NULL為空表。 生成結(jié)點(diǎn)：p=(LinkList)malloc(sizeof(LNode)) 回收結(jié)點(diǎn)：free(q) 2) 循環(huán)鏈表特點(diǎn)：表中最后一個結(jié)點(diǎn)的指針域指向頭結(jié)點(diǎn)，整個鏈表形成一個環(huán)。 循環(huán)鏈表的操作與線性鏈表基本一致，差別僅在于算法中的循環(huán)條件不是P或P->next是否為空，而是它們是否等于頭指針。 3) 雙向鏈表特點(diǎn)：有2個指針域，其一指向直接后繼，另一指向直接前

6、趨。 第3章、棧和隊(duì)列 1. 棧：是限定僅在表尾進(jìn)行插入或刪除操作的線性表。表尾端稱為棧頂，表頭端稱為棧底，不含有元素的空表稱為空棧；棧又稱為后進(jìn)先出的線性表。 2. 隊(duì)列：是一種先進(jìn)先出的線性表，它只允許在表的一端進(jìn)行插入，而另一端刪除元素。允許插入的一端叫做隊(duì)尾，允許刪除的一端則稱為隊(duì)頭。 1) 鏈隊(duì)列：用鏈表示的隊(duì)列。一個隊(duì)列需要兩個分別指示隊(duì)頭和隊(duì)尾的指針（分別成為頭指針和尾指針）才能確定唯一。和單鏈表一樣，也給鏈隊(duì)列添加一個頭結(jié)點(diǎn)，并令頭指針指向頭結(jié)點(diǎn)。 2) 循環(huán)隊(duì)列：與順序棧類似，除了用一組地址連續(xù)的存儲單元依次存放從隊(duì)列頭到隊(duì)列尾的元素之外，尚需附設(shè)兩個指針front

7、和rear分別指示隊(duì)列頭元素及隊(duì)列尾元素的位置。初始化建空隊(duì)列時，令front = rear = 0，每當(dāng)插入新的隊(duì)列尾元素時，“尾指針增1”；每當(dāng)刪除隊(duì)列頭元素時，“頭指針增1”。 第4章、串 1. 串：是由零個或多個字符組成的有限序列。 第5章、數(shù)組和廣義表 1. 數(shù)組特點(diǎn)：與線性表一樣，所有數(shù)據(jù)元素都必須屬于同一數(shù)據(jù)類型。 2. 數(shù)組的順序存儲結(jié)構(gòu)：由于數(shù)組一般不作插入或刪除操作，一旦建立了數(shù)組，則結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)元素個數(shù)和元素之間的關(guān)系就不會發(fā)生變動，因此采用順序存儲結(jié)構(gòu)表示數(shù)組。 存儲位置計算：假設(shè)每個數(shù)據(jù)元素需占用L個存儲單元，則二維數(shù)組A中任一元素aij的存儲位置可由下式

8、確定 以行序?yàn)橹餍虻拇鎯Y(jié)構(gòu)：LOC(i,j)=LOC(0,0)+(b2*i+j)*L 以列序?yàn)橹餍虻拇鎯Y(jié)構(gòu)：LOC(i,j)=LOC(0,0)+(b2*j+i)*L 式中LOC(i,j)是aij的存儲位置；LOC(0,0)是a00的存儲位置，即二維數(shù)組A的起始存儲位置，也稱基地址或基址；b2在以行序?yàn)橹餍虻拇鎯Y(jié)構(gòu)時為每行存儲元素的個數(shù)(列數(shù))，在以列序?yàn)橹餍虻拇鎯Y(jié)構(gòu)時為每列存儲元素的個數(shù)(行數(shù))。 3. 廣義表：是線性表的推廣，也有人稱其為列表（lists，用復(fù)數(shù)形式以示與統(tǒng)稱的表list的區(qū)別）。記作LS=(a1,a2,…an) ，其中LS是廣義表(a1,a2,…an)的名稱

9、，n是它的長度。在線性表的定義中，ai(1≤i≤n)只限于是單個元素。而在廣義表的定義中，ai可以是單個元素，也可以是廣義表，分別稱為廣義表LS的原子和子表。 例如： 第6章、樹和二叉樹 1. 二叉樹：是一種樹型的結(jié)構(gòu)，它的特點(diǎn)是每個結(jié)點(diǎn)至多只有兩棵子樹（即二叉樹中不存在度大于2的結(jié)點(diǎn)），并且，二叉樹的子樹有左右之分，其次序不能任意顛倒。 2. 二叉樹的性質(zhì)： 1) 性質(zhì)1：在二叉樹的第i層上至多有2的i減1次方個結(jié)點(diǎn)(i≥1)。 2) 性質(zhì)2：深度為k的二叉樹至多有2的k次方減1個結(jié)點(diǎn)(k≥1)。 深度為k的二叉樹至少有k個結(jié)點(diǎn)(k≥1)。 深度為k的完全二叉樹至少有2的k次

10、方減2的k減1次方個結(jié)點(diǎn)(k≥1)。 3) 性質(zhì)3：對任何一棵二叉樹T，如果其終端結(jié)點(diǎn)數(shù)為n0，度為2的結(jié)點(diǎn)數(shù)為n2，則n0=n2+1。 4) 性質(zhì)4：具有n個結(jié)點(diǎn)的完全二叉樹的深度為[log2n]+1。 5) 性質(zhì)5：如果對一棵有n個結(jié)點(diǎn)的完全二叉樹（其深度為[log2n]+1）的結(jié)點(diǎn)按層序編號（從第1層到第[log2n]+1層，每層從左到右），則對任一結(jié)點(diǎn)i（1≤i≤n）有： a) 如果i=1，則結(jié)點(diǎn)i是二叉樹的根，無雙親；如果i>1，則其雙親PARENT(i)是結(jié)點(diǎn)[i/2]。 b) 如果2i>n，則結(jié)點(diǎn)i無左孩子（結(jié)點(diǎn)i為葉子結(jié)點(diǎn)）；否則其左孩子LCHILD(i)是結(jié)點(diǎn)2i。

11、 c) 如果2i+1>n，則結(jié)點(diǎn)i無右孩子；否則其右孩子RCHILD(i)是結(jié)點(diǎn)2i+1。 3. 滿二叉樹：一顆深度為k且有 2的k次方減1個結(jié)點(diǎn)的二叉樹。 4. 完全二叉樹：深度為k的，有n個結(jié)點(diǎn)的二叉樹，當(dāng)且僅當(dāng)其每一個結(jié)點(diǎn)都與深度為k的滿二叉樹中編號從1至n的結(jié)點(diǎn)一一對應(yīng)。 5. 遍歷二叉樹： 1) 根據(jù)二叉樹寫遍歷結(jié)果： a) 先序遍歷（先根遍歷）：DLR - + a * b - c d / e f b) 中序遍歷（中根遍歷）：LDR a + b * c - d - e / f c) 后序遍歷（后根遍歷）：LRD a b c d - * + e f / - 2)

12、 根據(jù)遍歷結(jié)果畫二叉樹： 一棵二叉樹的先序、中序和后序序列分別如下，其中有部分未給出，試求出空格處的結(jié)點(diǎn)字符，并畫出該二叉樹。 先序：__B__EHI__FG__K 中序：D__HEIA__CJG__ 后序：__H__EBF__KG__A 解題思路： a) 由先序或后序確定根結(jié)點(diǎn)；如本題后序最后一個為A，根結(jié)點(diǎn)為A，所以先序第一個空就為A。 b) 在中序找出根結(jié)點(diǎn)，根結(jié)點(diǎn)左側(cè)為左子樹，右側(cè)為右子樹；如本題D__HEI為左子樹，__CJG__為右子樹。 c) 由先序確定緊跟在根結(jié)點(diǎn)后的左子樹根；如本題緊跟在A后的是B，B為左子樹根，中序根結(jié)點(diǎn)的左子樹只有一個空，所以為B。 d)

13、 繼續(xù)由中序確定左子樹根的左右子樹，左側(cè)為左子樹，右側(cè)為右子樹；如本題B的左子樹為D，右子樹為HEI，所以先序第二個空為D。 e) 重復(fù)c)、d)步驟確定整棵左子樹；如本題先序中緊跟在D后的是E，E為B的右子樹，由中序中看出E左子樹為H，右子樹為I，補(bǔ)充后序填空，前兩空分別為D和I。 f) 由后序確定右子樹根的左子樹，再由中序確定右子樹根；如本題緊跟在B后的是F，F(xiàn)為右子樹根的左子樹，已知中序__CJG__為右子樹，F(xiàn)只可能第一個空，那第二個空為K，補(bǔ)全先序、中序、后序填空并可畫出二叉樹。 6. 森林與二叉樹的轉(zhuǎn)換： 1) 樹轉(zhuǎn)換成二叉樹：連兄弟，留長子，刪孩子。 a) 連線，連接所

14、有兄弟結(jié)點(diǎn)。 b) 刪線，僅保留雙親與長子結(jié)點(diǎn)的連線，刪除與其他孩子結(jié)點(diǎn)之間的連線。 c) 整理，原有的長子結(jié)點(diǎn)為左子樹，從兄弟轉(zhuǎn)換為孩子的結(jié)點(diǎn)為右子樹。 d) 注意，由于樹根沒有兄弟結(jié)點(diǎn)，固樹轉(zhuǎn)換為二叉樹后，二叉樹根結(jié)點(diǎn)的右子樹必為空。 2) 森林轉(zhuǎn)換成二叉樹：連樹根及兄弟，留長子，刪孩子。 a) 連線，連接每棵樹的根結(jié)點(diǎn)及所有兄弟結(jié)點(diǎn)。 b) 刪線，僅保留雙親與長子結(jié)點(diǎn)的連線，刪除與其他孩子結(jié)點(diǎn)之間的連線。 c) 整理，第一棵樹根結(jié)點(diǎn)為二叉樹根結(jié)點(diǎn)，原有的長子結(jié)點(diǎn)為左子樹，從兄弟轉(zhuǎn)換為孩子的結(jié)點(diǎn)為右子樹。 3) 二叉樹轉(zhuǎn)換成樹：連左孩子的右孩子及其右孩子…，刪原樹右孩子。

15、 a) 連線，若某結(jié)點(diǎn)X存在左孩子XL，則將這個左孩子的右孩子結(jié)點(diǎn)XLR、左孩子的右孩子的右孩子結(jié)點(diǎn)XLRR、左孩子的右孩子的右孩子的右孩子結(jié)點(diǎn)XLRRR…都與X結(jié)點(diǎn)連線。 b) 刪線，刪除原二叉樹的所有雙親與右孩子結(jié)點(diǎn)的連線。 c) 整理，原二叉樹根結(jié)點(diǎn)為樹根結(jié)點(diǎn)。 4) 二叉樹轉(zhuǎn)換成森林：連左孩子的右孩子及其右孩子…，刪原樹右孩子。 a) 連線，若某結(jié)點(diǎn)X存在左孩子XL，則將這個左孩子的右孩子結(jié)點(diǎn)XLR、左孩子的右孩子的右孩子結(jié)點(diǎn)XLRR、左孩子的右孩子的右孩子的右孩子結(jié)點(diǎn)XLRRR…都與X結(jié)點(diǎn)連線。 b) 刪線，刪除原二叉樹的所有雙親與右孩子結(jié)點(diǎn)的連線。 c) 整理，調(diào)整為多

16、棵樹的森林。 7. 赫夫曼樹：又稱最優(yōu)樹，是一類帶權(quán)路徑長度最短的樹。 a) 兩個最小數(shù)值組成一對，小的在前，大的在后；如上圖中2與4最小，2在前，4在后。 b) 將兩個最小數(shù)值的和算作一個數(shù)，再與其他數(shù)重復(fù)a)步驟；如上圖中2與4的和為6，5與6最小，5在前，6在后。 c) 最后計算WPL，它等于每個數(shù)值乘以從根結(jié)點(diǎn)到這個數(shù)值的連線個數(shù)的積之和；如上圖中WPL=2*3+4*3+5*2+7*1=35。 8. 赫夫曼編碼： a) 在赫夫曼樹上，左分支代表0，右分支代表1。 b) 由根結(jié)點(diǎn)到指定結(jié)點(diǎn)的路徑(從上到下把0、1連起來)，就是該結(jié)點(diǎn)的赫夫曼編碼；如上圖(d)中a為0，b為1

17、0，c為110，d為111。 第7章、圖 1. 圖：多個結(jié)點(diǎn)，結(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系可以是任意的，圖中任意兩個數(shù)據(jù)元素之間都有可能相關(guān)。 2. 無向完全圖：有n(n-1)/2條邊的無向圖。 3. 有向完全圖：有n(n-1)條邊的有向圖。 4. 入度：以頂點(diǎn)V為頭的弧的數(shù)目稱為V的入度。 5. 出度：以V為尾的弧的數(shù)目稱為V的出度。 6. 連通圖：在無向圖中，任意兩個頂點(diǎn)之間都有路徑。 7. 連通分量：在無向圖中的極大連通子圖。 8. 鄰接矩陣：無向圖的鄰接矩陣關(guān)于主對角線對稱，在整個矩陣中非零元素的個數(shù)等于邊個數(shù)的2倍，第i行和第i列中非零元素的個數(shù)等于該結(jié)點(diǎn)的度。 9. 鄰接表：

18、無向圖的鄰接矩陣關(guān)于主對角線對稱，在整個矩陣中非零元素的個數(shù)等于邊個數(shù)的2倍，第i行和第i列中非零元素的個數(shù)等于該結(jié)點(diǎn)的度。 10. 深度優(yōu)先遍歷：從圖中某個頂點(diǎn)出發(fā)，搜索與之相關(guān)聯(lián)的頂點(diǎn)，選擇一個訪問（從左到右，從上到下）；再從該頂點(diǎn)出發(fā)，搜索與之相關(guān)聯(lián)且未訪問過的頂點(diǎn)，選擇一個訪問；重復(fù)上步驟，直到?jīng)]有相關(guān)聯(lián)且未訪問過的頂點(diǎn)；后退一個頂點(diǎn)繼續(xù)搜索訪問，直到所有頂點(diǎn)都被訪問過。 a) 從V0出發(fā)，先找到V0的關(guān)聯(lián)頂點(diǎn)V3。 b) 由V3出發(fā)，找到V1；由V1出發(fā)，沒有關(guān)聯(lián)的頂點(diǎn)。 c) 回到V3，從V3出發(fā)，找到V2；由V2出發(fā)，沒有關(guān)聯(lián)的頂點(diǎn)。 d) 回到V3，再回到V0，由V0

19、出發(fā)，找到V4。 e) 從V4出發(fā)，找到V1，因?yàn)閂1已經(jīng)被訪問過了，所以不訪問。 所以最后順序是V0, V3, V1, V2, V4。 11. 廣度優(yōu)先遍歷：從圖中某個頂點(diǎn)出發(fā)，搜索與之相關(guān)聯(lián)的頂點(diǎn)，逐個訪問（從左到右，從上到下）；再從這些頂點(diǎn)出發(fā)，搜索與之相關(guān)聯(lián)且未訪問過的頂點(diǎn)，逐個訪問；重復(fù)上步驟，直到所有頂點(diǎn)都被訪問過。 a) 從V0出發(fā)，先找到V0的關(guān)聯(lián)頂點(diǎn)V3、V4。 b) 由V3出發(fā)，找到V1、V2；由V4出發(fā)，找到V1，因?yàn)閂1已經(jīng)被訪問過了，所以不訪問。 c) 由V1出發(fā)，沒有關(guān)聯(lián)的頂點(diǎn)；由V2出發(fā)，沒有關(guān)聯(lián)的頂點(diǎn)。 所以最后順序是V0, V3, V4, V1,

20、 V2。 12. 最小生成樹： 1) 普里姆算法：連相鄰權(quán)值最小的。 2) 克魯斯卡爾算法：先連權(quán)值最小的，再依次連。 13. 拓?fù)渑判颍河赡硞€集合上的一個偏序得到該集合上的一個全序的操作。 14. 關(guān)鍵路徑：路徑長度最長的路徑。 1) 如圖，先求各事件的最早發(fā)生時間（順序?yàn)閂1~V9） V1的最早發(fā)生時間為0，V2的最早發(fā)生時間為6，V3的最早發(fā)生時間為4，V4的最早發(fā)生時間為5。對于V5，需要V2，V3均發(fā)生，V2發(fā)生且完成的時間為6+1=7；V3發(fā)生且完成的時間為4+1=5，因而V5的最早發(fā)生時間為7。同理可求出各頂點(diǎn)的最早發(fā)生時間： V1 V2 V3 V4 V5

21、 V6 V7 V8 V9 e(i) 0 6 4 5 7 7 16 14 18 2) 求各事件的最晚發(fā)生時間（順序?yàn)閂9~V1） V9的最晚時間為18，V8的最晚時間為18-a11=14，V7的最晚時間為18-a10=16，V6的最晚時間為14-a9=10，V5的最晚時間為V7的最晚時間減去a7和V8的最晚時間減去a8兩者較小的，則V5的最晚時間為7，同理可得其他頂點(diǎn)的最晚發(fā)生時間： V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8 V9 l(i) 0 6 6 8 7 10 16 14 18 則l[i]與e[i]相等的事件即

22、為關(guān)鍵事件 即：V1，V2，V5，V7，V8，V9 可得關(guān)鍵路徑：V1，V2，V5，V7，V9或V1，V2，V5，V8，V9 3) 求各活動的最早發(fā)生時間 a1 a2 a3 a4 a5 a6 a7 a8 a9 a10 a11 e(i) 0 0 0 6 4 5 7 7 7 16 14 4) 求各活動的最晚發(fā)生時間 a1 a2 a3 a4 a5 a6 a7 a8 a9 a10 a11 l(i) 6-6=0 6-4=2 8-5=3 7-1=6 7-1=6 1

23、0-2=8 16-9=7 14-7=7 14-4=10 18-2=16 18-4=14 則l[i]與e[i]相等的活動即為關(guān)鍵活動 即：a1，a4，a7，a8，a10，a11 可得關(guān)鍵路徑：V1，V2，V5，V7，V9或V1，V2，V5，V8，V9 15. 最短路徑：從某頂點(diǎn)出發(fā)，沿圖的邊到達(dá)另一頂點(diǎn)所經(jīng)過的路徑中，各邊上權(quán)值之和最小的一條路徑。 1) 迪杰斯特拉算法： 2) 弗洛伊德算法： 方法：兩條線，從左上角開始計算一直到右下角 如下所示： 給出矩陣，其中矩陣A是鄰接矩陣，而矩陣Path記錄u,v兩點(diǎn)之間最短路徑所必須經(jīng)過的點(diǎn)。 最后A3即為所求結(jié)果。

24、第9章、查找 1. 查找表：是由同一類型的數(shù)據(jù)元素（或記錄）構(gòu)成的集合。 2. 關(guān)鍵字：是數(shù)據(jù)元素（或記錄）中某個數(shù)據(jù)項(xiàng)的值，用它可以標(biāo)識（識別）一個數(shù)據(jù)元素（或記錄）。 3. 靜態(tài)查找表：查詢某個特定的數(shù)據(jù)元素是否在查找表中，檢索某個特定的數(shù)據(jù)元素的各種屬性。 1) 順序查找法：從表中最后一個記錄開始，逐個進(jìn)行記錄的關(guān)鍵字和給定值比較，若某個記錄的關(guān)鍵字和給定值比較相等，則查找成功，找到所查記錄；反之若直至第一個記錄，其關(guān)鍵字和給定值比較都不相等，則表明表中沒有所查記錄，查找不成功。 其存儲結(jié)構(gòu)要求：以順序表或線性鏈表表示的靜態(tài)查找表。 其平均查找長度：假設(shè)每個記錄的查找概率相等

25、，即Pi=1/n，則在等概率情況下順序查找的平均查找長度為，ASL=(n+1)/2。 2) 折半查找法（二分查找法）：先確定待查記錄所在的范圍（區(qū)間），然后逐步縮小范圍直到找到或找不到該記錄為止。 其存儲結(jié)構(gòu)要求：以有序表表示的靜態(tài)查找表。 其平均查找長度：假設(shè)表中每個記錄的查找概率相等（Pi=1/n），則查找成功時折半查找的平均查找長度為，ASL=(n+1)/n*log2(n+1)-1。 3) 索引順序表查找法（分塊查找法）：先確定待查記錄所在的塊（子表），然后在塊中順序查找。 其存儲結(jié)構(gòu)要求：以索引順序表表示的靜態(tài)查找表。 其平均查找長度：將長度為n的表均勻地分成b塊，每塊含有

26、s個記錄，即b=[n/s]；又假設(shè)表中每個記錄的查找概率相等，則每塊查找概率為1/b，塊中每個記錄的查找概率為1/s，若用順序查找確定所在塊，則分塊查找的平均查找長度為，ASL=(n/s+s)/2+1；若用折半查找確定所在塊，則分塊查找的平均查找長度為，ASL≈log2(n/s+1)+s/2。 4. 動態(tài)查找表：在查找過程中同時插入查找表中不存在的數(shù)據(jù)元素，或者從查找表中刪除已存在的某個數(shù)據(jù)元素。 1) 二叉排序樹：或者是一棵空樹；或者是具有下列性質(zhì)的二叉樹：1、若它的左子樹不空，則左子樹上所有結(jié)點(diǎn)的值均小于它的根結(jié)點(diǎn)的值；2、若它的右子樹不空，則右子樹上所有結(jié)點(diǎn)的值均大于它的根結(jié)點(diǎn)的值；

27、3、它的左、右子樹也分別為二叉排序樹。 2) 平衡二叉樹（AVL樹）：它或者是一棵空樹；或者是具有下列性質(zhì)的二叉樹：它的左子樹和右子樹都是平衡二叉樹，且左子樹和右子樹的深度之差的絕對值不超過1。若將二叉樹上結(jié)點(diǎn)的平衡因子BF定義為該結(jié)點(diǎn)的左子樹的深度減去它的右子樹的深度，則平衡二叉樹上所有結(jié)點(diǎn)的平衡因子只可能是 -1、0和1。只要二叉樹上有一個結(jié)點(diǎn)的平衡因子的絕對值大于1，則該二叉樹就是不平衡的。 下面即四種情況分別為：左左、右右、左右、右左，每種情況又有兩個圖①、②，①是該情況的最簡單的圖形，②是該情況的一般的圖形。 設(shè)x為最小不平衡子樹的根結(jié)點(diǎn)，y為剛插入的點(diǎn) 左左：即在x的左孩子

28、a的左孩子c上插入一個結(jié)點(diǎn)y（該結(jié)點(diǎn)也可以是c,如圖①），即y可以是c，也可以是c的左孩子（如圖②），也可以是c的右孩子（不在畫出）。 圖①就不用說了，結(jié)點(diǎn)x和結(jié)點(diǎn)a變換，則樹平衡了；那么圖②就是樹中的一般情況了a結(jié)點(diǎn)有右孩子d，那要進(jìn)行x和a變換，那么a的右孩子放哪?。亢芎唵?，如圖放在x的左孩子上；分析：x>d,d>a,所以d可作為x的左孩子，且可作為a的右孩子中的孩子。下邊這樣的類似情況不再一一分析，自己分析分析~ 實(shí)現(xiàn)：找到根結(jié)點(diǎn)x，與它的左孩子a進(jìn)行交換即可使二叉樹樹再次平衡； 右右：即在x的右孩子a的右孩子c上插入一個結(jié)點(diǎn)y（該結(jié)點(diǎn)也可以是c,如圖①），即y可以是c，也可以是c

29、的右孩子（如圖②），也可以是c的左孩子（不在畫出）。 實(shí)現(xiàn)：找到根結(jié)點(diǎn)x，與它的右孩子a進(jìn)行交換即可使二叉樹樹再次平衡； 左右：即在x的左孩子a的右孩子c上插入一個結(jié)點(diǎn)y（該結(jié)點(diǎn)也可以是c,如圖①），即y可以是c，也可以是c的右孩子（如圖②），也可以是c的左孩子（不在畫出）。 這個左右和下邊的右左，稍微復(fù)雜了點(diǎn)，需要進(jìn)行兩次交換，才能達(dá)到平衡，注意這時y是c的右孩子，最終y作為x的左孩子；若y是c的左孩子，最終y作為a的右孩子，畫圖分析一下~~下邊類似，不再敖述。 實(shí)現(xiàn)：找到根結(jié)點(diǎn)x，讓x的左孩子a與x的左孩子a的右孩子c進(jìn)行交換，然后再讓x與x此時的左孩子c進(jìn)行交換，最終達(dá)到平衡；

30、 右左：即在x的右孩子a的左孩子c上插入一個結(jié)點(diǎn)y（該結(jié)點(diǎn)也可以是c,如圖①），即y可以是c，也可以是c的右孩子（如圖②），也可以是c的左孩子（不在畫出）。 實(shí)現(xiàn)：找到根結(jié)點(diǎn)x，讓x的右孩子a與x的右孩子a的左孩子c進(jìn)行交換，然后再讓x與x此時的右孩子c進(jìn)行交換，最終達(dá)到平衡； 上邊的四種情況包含了所有插入時導(dǎo)致不平衡的情況，上面給出的僅僅是一棵大樹中的最小不平衡子樹，一定要想清楚，別迷了！另外一定要注意這個交換操作，比如a與b交換（a在上，b在下），b一定要占據(jù)a的位置！什么意思？就是b要放在（覆蓋）儲存a的那塊內(nèi)存上，再通俗點(diǎn)說，若a是x的左孩子，則交換后b要做x的左孩子；這就是所謂

31、的b占據(jù)a的位置！ 5. 哈希表： 1) 構(gòu)造方法： a) 直接定址法：取關(guān)鍵字或關(guān)鍵字的某個線性函數(shù)值為散列地址。即H(key)=key或H(key) = akey + b，其中a和b為常數(shù)（這種散列函數(shù)叫做自身函數(shù)）。若其中H(key）中已經(jīng)有值了，就往下一個找，直到H(key）中沒有值了，就放進(jìn)去。 b) 數(shù)字分析法：分析一組數(shù)據(jù)，比如一組員工的出生年月日，這時我們發(fā)現(xiàn)出生年月日的前幾位數(shù)字大體相同，這樣的話，出現(xiàn)沖突的幾率就會很大，但是我們發(fā)現(xiàn)年月日的后幾位表示月份和具體日期的數(shù)字差別很大，如果用后面的數(shù)字來構(gòu)成散列地址，則沖突的幾率會明顯降低。因此數(shù)字分析法就是找出數(shù)字的規(guī)律

32、，盡可能利用這些數(shù)據(jù)來構(gòu)造沖突幾率較低的散列地址。 c) 平方取中法：當(dāng)無法確定關(guān)鍵字中哪幾位分布較均勻時，可以先求出關(guān)鍵字的平方值，然后按需要取平方值的中間幾位作為哈希地址。這是因?yàn)椋浩椒胶笾虚g幾位和關(guān)鍵字中每一位都相關(guān)，故不同關(guān)鍵字會以較高的概率產(chǎn)生不同的哈希地址。 d) 折疊法：將關(guān)鍵字分割成位數(shù)相同的幾部分，最后一部分位數(shù)可以不同，然后取這幾部分的疊加和（去除進(jìn)位）作為散列地址。數(shù)位疊加可以有移位疊加和間界疊加兩種方法。移位疊加是將分割后的每一部分的最低位對齊，然后相加；間界疊加是從一端向另一端沿分割界來回折疊，然后對齊相加。 e) 除留余數(shù)法：取關(guān)鍵字被某個不大于散列表表長m的

33、數(shù)p除后所得的余數(shù)為散列地址。即 H(key) = key MOD p,p<=m。不僅可以對關(guān)鍵字直接取模，也可在折疊、平方取中等運(yùn)算之后取模。對p的選擇很重要，一般取素數(shù)或m，若p選的不好，容易產(chǎn)生同義詞。 2) 處理沖突方法： a) 開放定址法：Hi=(H(key) + di) MOD m,i=1,2，…，k(k<=m-1），其中H(key）為散列函數(shù)，m為散列表長，di為增量序列，可有下列三種取法： 1.1. di=1,2,3，…，m-1，稱線性探測再散列； 1.2. di=1^2,-1^2,2^2,-2^2，3^2，…，k^2,(k<=m/2）稱二次探測再散列； 1.3. d

34、i=偽隨機(jī)數(shù)序列，稱偽隨機(jī)探測再散列。 b) 再哈希法：Hi=RHi(key),i=1,2，…，k RHi均是不同的散列函數(shù)，即在同義詞產(chǎn)生地址沖突時計算另一個散列函數(shù)地址，直到?jīng)_突不再發(fā)生，這種方法不易產(chǎn)生“聚集”，但增加了計算時間。 c) 鏈地址法（拉鏈法）：將所有關(guān)鍵字為同義詞的記錄存儲在同一線性鏈表中。假設(shè)某哈希函數(shù)產(chǎn)生的哈希地址在區(qū)間[0,m-1]上，則設(shè)立一個指針型向量Chain ChainHash[m]；其每個分量的初始狀態(tài)都是空指針。凡哈希地址為i的記錄都插入到頭指針為ChainHash[i]的鏈表中。在鏈表中的插入位置可以在表頭或表尾；也可以在中間，以保持同義詞在同一線

35、性鏈表中按關(guān)鍵字有序。 d) 建立一個公共溢出區(qū)：假設(shè)哈希函數(shù)的值域?yàn)閇0,m-1]，則設(shè)向量HashTable[0..m-1]為基本表，每個分量存放一個記錄，另設(shè)立向量OverTable[0..v]為溢出表。所有關(guān)鍵字和基本表中關(guān)鍵字為同義詞的記錄，不管它們有哈希函數(shù)得到的哈希地址是什么，一旦發(fā)生沖突，都填入溢出表。 第10章、內(nèi)部排序 1. 排序：是計算機(jī)程序設(shè)計中的一種重要操作，它的功能是將一個數(shù)據(jù)元素（或記錄）的任意序列，重新排列成一個按關(guān)鍵字有序的序列。 2. 直接插入排序：將一個記錄插入到已排好序的有序表中，從而得到一個新的、記錄數(shù)增1的有序表。 3. 希爾排序（縮小增量

36、排序）：先將整個待排記錄序列分割成若干子序列分別進(jìn)行直接插入排序，待整個序列中的記錄“基本有序”時，再對全體記錄進(jìn)行一次直接插入排序。 4. 冒泡排序：首先將一個記錄的關(guān)鍵字和第二個記錄的關(guān)鍵字進(jìn)行比較，若為逆序（即L.r[1].key>L.r[2].key），則將兩個記錄交換之，然后比較第二個記錄和第三個記錄的關(guān)鍵字。以此類推，直至第n-1個記錄和第n個記錄的關(guān)鍵字進(jìn)行過比較為止。 5. 快速排序：通過一趟排序?qū)⒋庞涗浄指畛瑟?dú)立的兩部分，其中一部分記錄的關(guān)鍵字均比另一部分記錄的關(guān)鍵字小，則可分別對這兩部分記錄繼續(xù)進(jìn)行排序，以達(dá)到整個序列有序。 6. 堆排序：只需要一個記錄大小的輔助空間，每個待排序的記錄僅占有一個存儲空間。 【精品文檔】第 9 頁