小班化教学研究性教学方法教学网站 kczy.zjut/sjjg 教学计划安排数据结构学习方法理论＋实践（编程）

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序言数据结构课程 • 唐纳德•克努特(Donald Ervin Knuth)：数据结构和算法的奠基者，鼻祖。－29岁提出“算法”(Algorithm)和 “数据结构”(Data Structure)这两个概念（1967年）－36岁获得计算机图灵奖（1974年）－巨著：The Art of Computer Programming 第一卷《基本算法》介绍了数据的逻辑结构和存储结构及其操作　　离散数学：面向数据本身的数学性质；　　数据结构：更面向数据的存储结构； • 国外数据结构课程始于1968年； • 教材：《数据结构与算法分析》C++语言描述 http://cs.calvin.edu/books/c++/ds教材源代码

3 Main Index Contents Lecture 1 – Introduction to Data Type and Data Structure • Simple Data Type in C++ • -Integer • -Float,double • -char • -boolean • pointerVariable • Complex Data Type in C++ • -Static Array(one-dimensional array, two-dimensional array) • -Dynamic Array • Data Structure • ADT • Classes

Lecture 1 – Introduction to Data Type and Data Structure 4 Main Index Contents • 1.Unsigned integers • unsigned short, unsigned, unsigned long (8bit, 1 字节) • 　　存储采用二进制0和1 • 2.Signed integers • short, int, long(2，4字节) • 3.Float, Double • 22.625 = 10110.1012 • 4.Floating point form: 1.01101012 * 24 • 小数基本无法精确表示，如 • 0.7 = (0.10110011001100110011001100. . .)2 • 由存储带来的误差叫做舍入误差，可产生累计误差

Lecture 1 – Introduction to Data Type and Data Structure 5 Main Index Contents • 1.01101012 * 24 • 32位中1位是符号位，8为带符号指数，23为小数位 • 8位带符号指数，即可达到－127～＋127 • 2-127～ 2127即1.7*10-38～ 1.7*1038

Lecture 1 – Introduction to Data Type and Data Structure 6 Main Index Contents • 5.Char字符 • 1 byte(8 bits) for ASCII—28=256 • 2 bytes(16 bits) for Unicode (java) or C++ wide character type • 6. Boolean • 0 or 1 (false or true) • 7. programmer-defined type • typedef double real; • 8. Enum 枚举类型

Lecture 1 – Introduction to Data Type and Data Structure 7 Main Index Contents • 9.Pointers指针 • 不同数据类型所占用空间不同，指向不同类型数据的指针所访问的地址空间范围不同； • 指针本身是内存空间地址； • 对指针*操作（间接引用运算符，取值操作）则访问指针所指向内存地址中的数据；

Lecture 1 – Introduction to Data Type and Data Structure 8 Main Index Contents • int * iptr,*jptr; • int i=11, j=22; • *iptr=i,*jptr=j; • jptr=iptr; //指向同一个数据空间； • *jptr=44; • int * intPtr; • intPtr = new int;//一般简单数据类型不使用new分配

Lecture 1 – Introduction to Data Type and Data Structure 9 Main Index Contents • Complex Data Type in C++ • 1. Static Array(one-dimensional array, two-dimensional array) • int a[10]; • char name[10]=“John Doe”; //char name[]=“John Doe”; • two-dimensional array: • float scoresTable[30][5];

Lecture 1 – Introduction to Data Type and Data Structure 10 Main Index Contents 二维数组：在C/C+＋中，按行存储

Lecture 1 – Introduction to Data Type and Data Structure 11 Main Index Contents • 2. Dynamic Array (new and delete) • int *arrayPtr; • arrayPtr = new int[6]; //申请的空间来自系统堆栈 • arrayPtr++;

Lecture 1 – Introduction to Data Type and Data Structure 12 Main Index Contents • delete [] arrayPtr; • 动态申请的存储空间必须及时释放，以防内存泄漏(memory leak) • 3. 动态数组/静态数组 • 可直接访问（或随机访问） • 动态数组可动态扩大空间，通过new重新申请； • 动态数组同静态数组一样，可通过下标访问，需支持下标操作； • 边界检查问题 • C++提供了Vector容器（即超级数组）

Lecture 1 – Introduction to Data Type and Data Structure 13 Main Index Contents • 4. Struct结构 • 具有不同类型的集合（multiple attributes） • struct date { int month, day, year; char dayOfWeek [12]; • }; • date today = { 3, 4, 2005, "Tuesday"); • cout << today.month; //访问struct的方法 • date *datePtr = &today; //使用指针访问struct • cout << (*datePtr).day; //使用指针访问成员数据cin >> datePtr->year; //输入成员数据 • Struct结构只包含数据，没有方法； • C++中Class类不仅包含数据，还有针对数据操作的各种方法；

Lecture 1 – Introduction to Data Type and Data Structure 14 Main Index Contents

Lecture 1 – Introduction to Data Type and Data Structure 什么是数据结构 • 数据结构数据结构是组织和访问数据的系统方法。组织：物理存储（数据）访问（操作）：查找、插入、删除、更新（方法）为什么需要数据结构？ • 问题求解＝算法＋数据结构 • 例如： 1.学生成绩排序（如何排序，如何快速查找） 2.建立客户信息（如何便于快速查找和删除） 3.交通网络问题（如最短路径问题，红绿灯设置问题）

Lecture 1 – Introduction to Data Type and Data Structure 主要的数据结构类型两类基本结构：线性结构，非线性结构线性结构包括：数组，向量，链表，栈，队列（列表结构）非线性结构包括：二叉树，图数据结构两个基本问题：物理结构：物理存储方式（1.静态的 2.动态的）逻辑结构：数据间的逻辑关系（1.线性 2.非线性）注：线性结构：每个元素具有唯一前驱和唯一后继的数据结构，只有首元素无前驱，只有尾元素无后继；非线性结构：每个元素前驱唯一、后继元素不唯一（树）；每个元素前驱、后继元素均不唯一（图）；

Lecture 1 – Introduction to Data Type and Data Structure 作业： P126　２

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