数据结构算法的原理与应用

1绪论

  作为一门独立的课程的“数据结构”是从1968年才开始的。在这之前，其某些内容散见于其他课程中，如“表处理语言”。1959-1960年由J.MeCarthy 设计的LISP系统（表处理语言）和1962年由D.Farber等人设计的SONBOL（串处理语言）系统，其数据对象的结构形式就是表结构或树结构。这些语言是以数据为中心，为处理非数值问题而设计的。而FORTRAN、ALGOL等算法语言则是为解决数值问题而设计的，它们侧重于以程序为中心，以程序为中心的观点侧重于建立程序；而程序则在简单数据结构上进行复杂的运算。这种观点适合于数值计算问题。另一观点把数据结构作为问题的中心（如数据库)，而程序则围绕数据结构进行加工，它时而查询，时而对数据进行修改。这种观点适合于解决诸如航空订票系统等非数值问题。这类系统要求采用复杂的数据结构来描述系统的状态。可以说，程序设计以数据为中心的观点对数据结构的发展起到了推动的作用。

1.1数据结构的概念及研究内容

1.1.1数据结构的基本概念

  数据(data）是信息的载体，能够被计算机识别、存储和加工处理。在计算机领域中，人们通常将数据分为两大类：一类是数值型数据，如代数方程求解程序中所使用的整数或实数数据；另一类是非数值型数据，知青我就播狡部我行接我的产者成视糖，可联网络中的育小教现带我城无案（drereur）、是数期的展车第位，作计我机报序中通常再为一子题体进行处理，例初，学生或质举中每不学生的信息就是一个教据无素，有将情况下，数照元素也称为元素，结点，倾点或己录新期项（dua30），是构成数据元家的不司分削的质小常检。每举新斯无紫可以包含多个不同的数照项，每个数据项具有独立的含义。倒新、学生成赋单中每个学生的信息可以包含学生的班缓、学号、姓名、成猜等，这些都是数那项。有时数据项也被称为字段或域。

  数据类塑（dntn tpe)，是具有相同性质的计算机数据的集合以及在这个数据集合上的一组操作。数据类型可以分为简单类型(或称为原子类型）和构造类型（或称为结构类型)。例如，C++语言中，整数、实教、字符等都是简单的数据类型，而数组、结构类型、类等都是构造类型。

  每种类型的数据都有各自的特点及相关运算。

抽象数据类型是指一个数学模型及定义在该数学模型上的一组操作。抽象数据模型的定义取决于它的一组逻辑特性，与其在计算机内部如何表示和实现无关抽象数据类型的范畴更加广泛，不局限于巳固有的数据类型，还包括了用户自定义的数据类型。因此，抽象数据定义了三元组：D为数据对象，S为数据对象间的关系，0为数据集上所完成的基本操作集—

(D.S,O)。

在现代软件设计和开发中，程序员大量使用抽象数据类型。抽象数据类型的定义格式：ADT抽象数据类型名

数据对象的定义

数据关系的定义

基本操作

ADT抽象数据类型名

线性表的抽象数据类型描述：

ADT_ Linear_list |

数据元素所有a,属于同一数据对象，i=1，2，…，a(a≥1）。

逻辑结构所有数据元素a，存在次序关系（a，），a无前驱、a。

无后继。

线性表的基本操作 //设L为Linear_liat 类型的线性表

本书系统汇集了作者多年来与数据结构算法相关研究内容，主要内容包括绪论、线性表、栈与队列、串、数组和广义表、树和二叉树、图、查找、排序等部分。本书融入了新的数据结构和算法思想，注意基本概念的引入和阐述，对主要数据结构及其相关算法分析技术进行了比较深入的讨论，以帮助利用数据结构、算法的理论和技术解决具体的应用问题。