当前位置:文档之家› 数据结构和软件工程基础

数据结构和软件工程基础

12
算法的表示
一个算法的表示需要使用一些语言形式。传统的算 法表示方法为图形法,如流程图和N—S图 。
13
算法与计算机程序
算法是一组逻辑步骤,计算机程序是使用一些特殊 编程语言表达的某些算法。可能几种不同的计算机 程序,每一种用不同的编程语言实现,但遵循的逻 辑步骤是相同的。它都表达同样的算法,但是它们 不是同样的程序。
14
算法的评价
算法具有5个特性:有穷性、确定性、可行性、输入 和输出。
评价一个算法一般从正确性、运行时间、占用空间 和简单性4个方面进行。
15
2.2 数据结构基础
1. 数据结构的定义 数据结构研究和讨论三个方面的问题:数据集合中各数据
元素之间所固有的逻辑关系,即数据的逻辑结构;对数据进行 处理时,各数据元素在计算机中的存储关系,即数据的存储结 构;对各种数据结构进行的运算。
顺序文件是根据记录的序号或记录的相对位置来 进行存取的,其特点是当存取第i个记录时,必须先搜 索在它之前的i-1个记录;插入新的记录时,只能加 在文件的末尾;若要更新文件中的某个记录,则必须 将整个文件进行复制。顺序文件的主要优点是存取速 度快,因此多用于顺序存取设备(如磁带)。
6
2. 索引文件 索引文件是指在主文件之外再建立一个表示关键
数据结构和软件工程基础 知识
1 数据与文件 2 算法与数据结构 3 软件开发基础
1
1 数据与文件
1.1 数据组织的层次体系 1.2 基本文件组织方式
2
数据组织的层次体系
任何系统都有一个数据组织的层次体系。 在该层次体系中共分为位、字符、数据元、 记录、文件和数据库6层,每一后继层都是其 前驱层数据元组合的结果,最终实现一个综 合的数据集合。
文件是有名字的存储在某种介质上的一组信息的集合,即 文件由信息和介质组成。 5.数据库
数据库是一组有序数据的集合。
4
基本文件组织方式
文件是大量性质相同的记录的集合,文件存储在外存 储器中,如磁盘、光盘、磁带等。记录是文件中可存取的 基本数据单位,它由若干数据项组成,而数据项是文件中 最小的数据单位,通常由一个或多个数字位或字符组成, 用来表示记录的具体数值。文件在外存储器上组织方式的 类型主要有顺序文件、索引文件和直接存取文件。
8
2 算法与数据结构
2.1 算法的基本概念 2.2 数据结构基础 2.3 栈与队列的基本概念 2.4 排序与查找基本策略
9
算法的基本概念
1. 算法的定义 算法是一组明确的可执行步骤的有序集合。算法的
概念要求步骤集是有序的,这就要求算法中的各个 步骤必须拥有定义完好的顺序执行结构。
10
算法的特征: (1) 有穷性,一个算法必须保证执行有限步之后结束; (2) 确定性,算法的每一步骤必须有确定的定义; (3) 输入,一个算法有0个或多个输入,以描述运算
字与其物理记录之间对应关系的表,称为索引表。索 引表与主文件共同构成索引文件。索引文件的检索分 成两步完成,首先将索引表读入内存,再根据索引表 所指示的物理地址将记录所在的数据块读人内存进行 检索,如图所示。
7
3. 直接存取文件 直接存取文件又称为哈希(Hash)文件或散列文件,即利用哈
希函数及其处理冲突的方法,把文件散列到外存上,通常 是磁盘上。 对直接存取文件进行查找时,首先根据哈希函数求出哈希地 址,再将数据读入内存,然后在内存中进行顺序查找。直 接存取文件不能进行顺序查找,但插入数据方便,存取速 度快。
5
1. 顺序文件 顺序文件是按从头到尾的顺序进行存取操作的,
文件中的信息就像在一条长长的队列中排列一样。 顺序文件是最简单的文件,文件的各个记录按逻
辑顺序存放在外存的连续区中,即顺序文件中物理记 录的顺序和逻辑记录的顺序是一致的。如果文件按关 键字有序输入,则形成的顺序文件称为顺序有序文件; 否则称为顺序无序文件。
对象的初始情况,所谓0个输入是指算法本身定出 了初始条件; (4) 输出,一个算法有一个或多个输出,以反映对输 入数据加工后的结果。没有输出的算法是毫无意义 的; (5) 可行性,算法原则上能够精确地运行,而且人们 用笔和纸做有限次运算后即可完成。
11
算法的要素
正确性 精确 简单 抽象分级。
家庭成员的数据结构表示 B=(D,R) D={父亲,儿子,女儿} R={(父亲,儿子),(父亲,女儿)}
17
数据结构的图形表示:




父亲
儿子
女儿
18
线性结构
空的数据结构: 线性结构(线性表):非空数据结构;有且只有一个根结点; 每个结点最多一个前件,也最多一个后件;在一个线性结构中 插入或删除任何一个结点后还应该是线性结构。 非线性结构:
19
3、数据的存储结构 数据的逻辑结构在计算机存储空间中的存放形式称为数据的 存储结构 常用的存储结构有顺序、链接、索引和散列四种结构。
顺序存储结构
20
链接存 储结构
21
(2) 树形存储结构 二叉树,用连续的存储单元保存结构如图:
22
(3) 图形存储结构
23
4. 数据结构、数据类型和抽象数据类型 数据结构是计算机科学与技术领域常用的一个字符在计算机中占8位,即一个字节。一个计算机系统
可以使用不只一种编码体制。 2.数据元
在数据的层次体系中,数据元是最低一层的逻辑单位,为了 形成一个逻辑单位,需要将若干位和若干字节组合在一起。 3.记录
将逻辑上相关的数据元组合在一起就形成一个记录。例如 一个学生记录(学号、姓名、性别、院系、班级)中包含的若干数 据元以及作为学生记录的一个值的若干数据项。记录是数据库 中存取的最低一层的逻辑单位。 4.文件
数据结构指相互有关联的数据元素的集合。比如向量和矩 阵。 2. 数据的逻辑结构:反映数据元素之间逻辑关系的数据结构。 数据是指由有限的符号组成的元素的集合,结构则是元素之间 的关系(前驱和后继)的集合。 用二元组表示:B=(D,R)
16
一年四季的数据结构表示: B=(D,R) D={春,夏,秋,冬} R={(春,夏),(夏,秋),(秋,冬)}
相关主题