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C语言版数据结构知识点汇总

深度为K的二叉树最多有2k-1个结点(K>=1)
☆二叉树的遍历
先(根)序遍历
ABDFGCEH
中(根)序遍历
BFDGACHE
后(根)序遍历
FGDBHECA
☆例题分析
给出一棵二叉树的中序遍历:DBGEACHFI与后序遍历:DGEBHIFCA,画出此二叉树。
☆图
☆图的存储结构
邻接矩阵
有向图、无向图、带权图的邻接矩阵
J向左扫描[27 38 13 49 76 97 65 49]
(一次划分过程)
初始关键字[49 38 65 97 76 13 27 49]
一趟排序之后[27 38 13]49[76 97 65 49]
二趟排序之后[13]27[38]49[49 65]76[97]
三趟排序之后13 27 38 49 49[65]76 97
38 49 27 27 27 27 27 27
65 38 49 38 38 38 38 38
97 65 38 49 49 49 49 49
76 97 65 49 49 49 49 49
13 76 97 65 65 65 65 65
27 27 76 97 76 76 76 76
49 49 49 76 97 97 97 97
2.串的标准函数
在turbo pascal中有如下标准函数可实现串的运算:
copy(s,x,y):获取从s的第x个位置开始的y个字符
concat(s1,s2,...,sn):相等于s1+s2+...+sn
delete(s,x,y):将s中从第x个位置开始的y个字符删去
insert(s1,s,x):将s1插到s中的第x个位置
四、快速排序(Quick Sort)
1.基本思想:
在当前无序区R[1..H]中任取一个数据元素作为比较的"基准"(不妨记为X),用此基准将当前无序区划分为左右两个较小的无序区:R[1..I-1]和R[I+1..H],且左边的无序子区中数据元素均小于等于基准元素,右边的无序子区中数据元素均大于等于基准元素,而基准X则位于最终排序的位置上,即R[1..I-1]≤X.Key≤R[I+1..H](1≤I≤H),当R[1..I-1]和R[I+1..H]均非空时,分别对它们进行上述的划分过程,直至所有无序子区中的数据元素均已排序为止。
第一趟排序后13[38 65 97 76 49 27 49]
第二趟排序后13 27[65 97 76 49 38 49]
第三趟排序后13 27 38 [97 76 49 65 49]
第四趟排序后13 27 38 49 [49 97 65 76]
第五趟排序后13 27 38 49 49 [97 97 76]
☆队列
先进先出
允许插入的一端称为队尾(rear),允许删除的一端称为队头(front)。
☆循环队列
头指针指向队列中队头元素的前一个位置,尾指针指示队尾元素在队列中的当前位置。
☆树
根、叶子、子树
结点的度:结点拥有的子树数
二叉树
☆二叉树
特点:每个结点至多只有二棵子树,并且二叉树的子树有左右之分。
第i层至多有2i-1个结点(i>=1)
输入:i am ,a student
输出:4
3.编码解码:从键盘输入一个英文句子,设计一个编码、解码程序。(string)
编码过程:先键入一个正整数N(1<=N<=26)。这个N决定了转换关系。例如当N=1,输入的句子为ABCXYZ时,则其转换码为ABCXYZ不变。当N=2时,其转换码为BCDYZA,其它的非字母字符不变。为使编码较于破译,将转换码的信息自左而右两两交换,若最后仅剩单个字符则不换。然后,将一开始表示转换关系的N根据ascii表序号化成大写字母放在最前面。
☆排序
冒泡排序
选择排序
快速排序
希尔排序
一、插入排序(Insertion Sort)
1.基本思想:
每次将一个待排序的数据元素,插入到前面已经排好序的数列中的适当位置,使数列依然有序;直到待排序数据元素全部插入完为止。
2.排序过程:
【示例】:
[初始关键字] [49] 38 65 97 76 13 27 49
2.一个句子,只含英文字母,单词间用空格或逗号作为分隔符。统计句子中的单词数,如果含有其他的字符,则只要求输出错误信息及错误类型。(word2)
含有大写字母错误类型error 1
数字(0-9)错误类型error 2
其他非法字符错误类型error 3
如输入:It is 12!
输出:error 1 2 3
(5)当记录本身信息量较大时,为避免耗费大量时间移动记录,可以用链表作为存储结构。
线性结构:串、栈、队列

一、串的概念
串又称为字符串,是由0个或多个字符组成的有限序列。长度为0的串称为空串,它不包含任何字符。
串用'和'括起来。
二、串的运算
1.串的定义:
一般用一维数组实现串的运算,由此串的定义也用数组的形式来实现:
(2)若文件的初始状态已按关键字基本有序,则选用直接插入或冒泡排序为宜。
(3)若n较大,则应采用时间复杂度为O(nlog2n)的排序方法:快速排序、堆排序或归并排序。快速排序是目前基于比较的内部排序法中被认为是最好的方法。
(4)在基于比较排序方法中,每次比较两个关键字的大小之后,仅仅出现两种可能的转移,因此可以用一棵二叉树来描述比较判定过程,由此可以证明:当文件的n个关键字随机分布时,任何借助于"比较"的排序算法,至少需要O(nlog2n)的时间。
引言
用计算机解决问题一般步骤:
一般来说,用计算机解决一个具体问题时,大致经过以下几个步骤:首先要从具体问题抽象出一个适当的数学模型,然后设计一个解此数学模型的算法,最后编出程序进行测试调整知道的到最终解答。寻求数学模型的实质就是分析问题,从中提取操作的对象,并找出这些操作对象之间含有的关系,然后用数学的语言加以描述。
J=7(27) [13 27 38 49 65 76 97] 49
J=8(49) [13 27 38 49 49 65 76 97]
二、选择排序
1.基本思想:
每一趟从待排序的数据元素中选出最小(或最大)的一个元素,顺序放在已排好序的数列的最后,直到全部待排序的数据元素排完。
2.排序过程:
【示例】:
初始关键字[49 38 65 97 76 13 27 49]
type
strivar
s:stringtype;
另外,还有一种更简便的定义方法,利用turbo pascal中的string类型:
var
s:string;
但是string类型有一个限制:运用string类型定义的数据长度只能是1——255,也就是说不能超过255个字符。
☆二维数组与线性表
如果某一线性表,它的每一个数据元素分别是一个线性表,这样的二维表在数据实现上通常使用二维数组。
二维数组的一个形象比喻——
多个纵队形成的方块m * n
☆数组地址计算问题
题目描述:已知N*(N+1) / 2个数据,按行的顺序存入数组b[1],b[2],…中。其中第一个下标表示行,第二个下标表示列。若aij (i>=j ,j=1,2,…,,n)存于b[k]中,问:k,i,j之间的关系如何表示?给定k值,写出能决定相应i,j的算法。
第六趟排序后13 27 38 49 49 76 [76 97]
第七趟排序后13 27 38 49 49 76 76 [ 97]
最后排序结果13 27 38 49 49 76 76 97
三、冒泡排序(BubbleSort)
1.基本思想:
两两比较待排序数据元素的大小,发现两个数据元素的次序相反时即进行交换,直到没有反序的数据元素为止。
栈顶——表尾
栈底——表头
空栈
☆栈(考题分析)
(1998)栈S初始状态为空,现有5个元素组成的序列{1,2,3,4,5},对该序列在栈S上一次进行如下操作(从序列中的1开始,出栈后不再进栈):进栈、进栈、进栈、出栈、进栈、出栈、进栈。问出栈的元素序列是______D
(A) {5,4,3,2,1} (B) {2,1} (C) {2,3} (D) {3,4}
如:abcABCxyzXYZ-/,1. n=3
①cdeCDEzabZAB-/,1. {根据N的值转换}
②dcCeEDazZbBA/-1,. {两两交换}
③CdcCeEDazZbBA/-1,. {最后编码}
解码过程为编码的逆过程。

1.栈的特点:
栈是一种线性表,对于它所有的插入和删除都限制在表的同一端进行,这一端叫做栈的“顶”,另一端则叫做栈的“底”,其操作特点是“后进先出”。
J=2(38) [38 49] 65 97 76 13 27 49
J=3(65) [38 49 65] 97 76 13 27 49
J=4(97) [38 49 65 97] 76 13 27 49
J=5(76) [38 49 65 76 97] 13 27 49
J=6(13) [13 38 49 65 76 97] 27 49
Ki≤K2i Ki≤K2i+1(1≤I≤[N/2])
六、几种排序算法的比较和选择
1.选取排序方法需要考虑的因素:
(1)待排序的元素数目n;
(2)元素本身信息量的大小;
(3)关键字的结构及其分布情况;
(4)语言工具的条件,辅助空间的大小等。
2.小结:
(1)若n较小(n <= 50),则可以采用直接插入排序或直接选择排序。由于直接插入排序所需的记录移动操作较直接选择排序多,因而当记录本身信息量较大时,用直接选择排序较好。
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