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数据结构语言描述耿国华第一章2023/4/31现在学习的是第1页，共78页第1章 绪 论1.71.7 关于学习数据结构关于学习数据结构 n1.11.1 数据结构的基本概念数据结构的基本概念(定义定义)n1.2 1.2 数据结构的内容数据结构的内容（研究范围）（研究范围）n1.31.3 算法设计算法设计n1.41.4 算法描述工具算法描述工具 n1.51.5 对算法作性能评价对算法作性能评价n1.61.6 数据结构数据结构与与C C语言表示语言表示2023/4/32现在学习的是第2页，共78页1.1 数据结构的基本概念（定义）数据结构的相关名词：n数据（Data）n数据元素（Data Element）n数据对象（Data Object）n数据结构（Data Structure）n数据类型(Data Type)n数据抽象与抽象数据类型2023/4/33现在学习的是第3页，共78页数据（Data）n定义：数数据据是是描描述述客客观观事事物物的的数数值值、字字符符以以及及能能输输入入机机器器且且能能被被处处理的各种符号集合理的各种符号集合。数据包含整型、实型、布尔型、图象、字符、声音等一切可以输入到计算机中的符号集合。C编译程序源程序源程序（.c）目标程序目标程序（.obj）可执行程序可执行程序（.exe）C链接程序例如对C源程序2023/4/34现在学习的是第4页，共78页数据元素（Data Element）n定义定义：数据元素是组成数据的基本单位组成数据的基本单位，是数据集合的个体，在计算机中通常作为一个整体进行考虑和处理。例如：.北京1983.11河北女赵虹玲101住址出生年月籍贯性别姓名学号数数据据元元素素数据项数据项2023/4/35现在学习的是第5页，共78页数据对象（DataObject）n定义定义：数据对象是性质相同的数据元素的集性质相同的数据元素的集合合，是数据的一个子集。整数集合：N=0，1，2，无限集字符集合：C=A，B，Z 有限集例如：2023/4/36现在学习的是第6页，共78页数据结构（DataStructure）n定义：数据结构是指相互之间存在一种或多种特定关数据结构是指相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素集合系的数据元素集合，是带有结构的数据元素的集合，它指的是数据元素之间的相互关系，即数据的组织形式。例如表结构：.北京1983.11河北女赵虹玲101住址出生年月籍贯性别姓名学号2023/4/37现在学习的是第7页，共78页数据结构（DataStructure）树型结构图结构125432023/4/38现在学习的是第8页，共78页数据类型(Data Type)n定义：数据类型是一组性质相同的值集合以数据类型是一组性质相同的值集合以及定义在这个值集合上的一组操作的总称及定义在这个值集合上的一组操作的总称。如在高级语言中，整型类型的取值范围为：-32768+32767，运算符集合为加、减、乘、除、取模，即+、-、*、/、%。2023/4/39现在学习的是第9页，共78页数据类型(Data Type)n高级语言中的数据类型分为两大类：1.原子类型原子类型，其值不可分解。如C语言中的标准类型（整型、实型、字符型、）。2.结构类型结构类型，其值是由若干成分按某种结构组成的，因此是可以分解的，并且它的成分可以是非结构的，也可以是结构的。指针类型属于哪种类型？指针类型属于哪种类型？2023/4/310现在学习的是第10页，共78页数据抽象与抽象数据类型 n数据的抽象n抽象数据类型(Abstract Data Type)n抽象数据类型实现 nADT的表示与实现n面向对象的概念n结构化的开发方法与面向对象开发方法不同点2023/4/311现在学习的是第11页，共78页1.2数据结构的内容n逻辑结构n存储结构n运算集合2023/4/312现在学习的是第12页，共78页逻辑结构n定义：数据的逻辑结构是指数据元素之间逻辑关系描述。n形式化描述：Data_Structure=（D,R）其中D是数据元素的有限集，R是D上关系的有限集。n四类基本的结构 集合结构、线性结构、树型结构、图状结构。2023/4/313现在学习的是第13页，共78页集合结构n定义定义：结构中的数据元素之间除了同属于结构中的数据元素之间除了同属于一个集合的关系外，无任何其它关系。一个集合的关系外，无任何其它关系。集合集合例如：2023/4/314现在学习的是第14页，共78页线性结构n定义：定义：结结构构中中的的数数据据元元素素之之间间存存在在着着一一对对一的线性关系。一的线性关系。例如：线性表线性表2023/4/315现在学习的是第15页，共78页树型结构n定义：结构中的数据元素之间存在着结构中的数据元素之间存在着一对一对多的层次关系。多的层次关系。例如：树树2023/4/316现在学习的是第16页，共78页图状结构或网状结构 n定义：定义：结构中的数据元素结构中的数据元素之间存在着多对之间存在着多对多的任意关系。多的任意关系。例如：图2023/4/317现在学习的是第17页，共78页综上所述，数据的逻辑结构可概括为综上所述，数据的逻辑结构可概括为：线性结构线性结构线性表、栈、队、字符串线性表、栈、队、字符串数组、广义表数组、广义表逻辑结构逻辑结构非线性结构非线性结构树、图树、图逻辑结构逻辑结构2023/4/318现在学习的是第18页，共78页存储结构n定义：存储结构（又称物理结构）是逻辑结构在计存储结构（又称物理结构）是逻辑结构在计算机中存储映象算机中存储映象，是逻辑结构在计算机中的实现，它包括数据元素的表示和关系的表示。n形式化描述：D要存入机器中，建立一从D的数据元素到存储空间M单元映象S，DM，即对于每一个d，dD,都有唯一的zM使S（D）=Z,同时这个映象必须明显或隐含地体现关系R。2023/4/319现在学习的是第19页，共78页逻辑结构与存储结构的逻辑结构与存储结构的关系关系为：为：存存储储结结构构是是逻逻辑辑关关系系的的映映象象与与元元素素本本身身映映象象，是是数数据据结构的实现结构的实现；逻辑结构逻辑结构是数据结构的抽象是数据结构的抽象。数据元素之间关系在计算机中的表示方法：数据元素之间关系在计算机中的表示方法：n顺序映象顺序映象（顺序存储结构）（顺序存储结构）n非顺序映象非顺序映象（非顺序存储结构（非顺序存储结构）存储结构存储结构 2023/4/320现在学习的是第20页，共78页运算集合例如工资表：编编 号号姓姓 名名性别性别基本工资基本工资工龄工资工龄工资应扣工资应扣工资实发工资实发工资100001100001张爱芬张爱芬女女34534567671451454545303000004514511212100002100002李李 林林男男44544590901851856060454500005865865050100003100003刘晓峰刘晓峰男男34534500001301300000252500004504500000100004100004赵赵俊俊女女56056090902252259090656500007217218080100005100005孙孙涛涛男男45045060601901908080505000005915918080 100121100121张兴强张兴强男男102510259898365365535310010000001291.511291.512023/4/321现在学习的是第21页，共78页数据结构的内容数据结构的内容 综上所述，数据结构的内容可归纳为三个部分，逻辑结构逻辑结构、存储结构存储结构和和运算集合运算集合：按某种逻辑关系组织起来的一批数据，按一定的映象方式把它存放在计算机存储器中，并在这些数据上定义了一个运算的集合，就叫做数据结构。2023/4/322现在学习的是第22页，共78页1.3算法n算法（算法（AlgorithmAlgorithm）定义）定义n算法的特性算法的特性n算法设计的要求算法设计的要求2023/4/323现在学习的是第23页，共78页算法（Algorithm）定义n定义：Algorithm is a finite set of rules which gives a sequence of operation for solving a specific type of problem.算法是规则的有限集合，是为解决算法是规则的有限集合，是为解决特定问题而规定的一系列操作。特定问题而规定的一系列操作。2023/4/324现在学习的是第24页，共78页算法的特性1.有限性：有限步骤之内正常结束，不能形成无穷循环2.确定性：算法中的每一个步骤必须有确定含义，无二 义性得以实现。3.输 入：有多个或0个输入 4.输 出：至少有一个或多个输出。5.可行性：原则上能精确进行，操作可通过已实现基本 运算执行有限次而完成。2023/4/325现在学习的是第25页，共78页算法设计的要求n算法的正确性算法特征：n 可读性 n 健壮性 n 高效率和低存储量例如要求n个数的最大值问题给出算法如下：max:=0;for（i=1；imax)max=x;2023/4/326现在学习的是第26页，共78页1.4算法描述的工具n概述：算法+数据结构=程序n算法、语言、程序的关系n设计实现算法过程步骤n类描述算法的语言选择2023/4/327现在学习的是第27页，共78页算法、语言、程序的关系1.算法：描述了数据对象的元素之间的关系（包括数据逻辑关系、存贮关系描述）。2.描述算法的工具：算法可用自然语言、框图或高级程序设计语言进行描述。3.程序是算法在计算机中的实现。2023/4/328现在学习的是第28页，共78页设计实现算法过程步骤1.找出与求解有关的数据元素之间的关系2.确定在某一数据对象上所施加运算3.考虑数据元素的存储表示4.选择描述算法的语言5.设计实现求解的算法，并用程序语言加以描述。2023/4/329现在学习的是第29页，共78页类描述算法的语言选择n类语言：类语言是接近于高级语言而又不是严格的高级语言，具有高类语言是接近于高级语言而又不是严格的高级语言，具有高级语言的一般语句设施，撇掉语言中的细节，以便把注意力级语言的一般语句设施，撇掉语言中的细节，以便把注意力主要集中在算法处理步骤本身的描述上。主要集中在算法处理步骤本身的描述上。2023/4/330现在学习的是第30页，共78页3.赋值语句赋值语句对C语言作以下描述：（1）简单赋值简单赋值1）变量名变量名=表达式表达式2）变量变量+，3）变量变量-，（2）串联赋值串联赋值变量变量1=变量变量2=变量变量3=变量变量k=表达式表达式2023/4/331现在学习的是第31页，共78页对C语言作以下描述：（4）条件赋值条件赋值变量名变量名=条件表达式条件表达式？表达式表达式1:表达式表达式2（3）成组赋值成组赋值(,变量变量k=(,)数组名数组名1 1 下标下标11下标下标2=2=数组名数组名2 2 下标下标11下标下标22 2023/4/332现在学习的是第32页，共78页4.条件选择语句对C语言作以下描述：nif()语句;nif()语句1;else语句2;2023/4/333现在学习的是第33页，共78页n情况语句switch(）case判断值1:语句组1；break;case判断值2:语句组2；break;case判断值n:语句组n;break;default:语句组；break;对C语言作以下描述：2023/4/334现在学习的是第34页，共78页对C语言作以下描述：5.循环语句循环语句nfor语句语句for(；）循环体语句；循环体语句；2023/4/335现在学习的是第35页，共78页nwhile语句语句while(）循环体语句；循环体语句；对C语言作以下描述：ndowhile语句语句do循环体语句循环体语句while(）2023/4/336现在学习的是第36页，共78页1.5对算法作性能评价n评价算法的标准：评价一个算法主要看这个算法所占用机器资源的多少，而这些资源中时间代价与空间代价是两个主要的方面，通常是以算法执行所需的机器时间和所占用的存储空间来判断一个算法的优劣。n性能评价 n有关数量关系计算有关数量关系计算2023/4/337现在学习的是第37页，共78页性能评价性能评价n定义：定义：对对问问题题规规模模与与该该算算法法在在运运行行时时所所占占的的空空间间S与与所所耗费的时间耗费的时间T给出一个数量关系的评价给出一个数量关系的评价。问题规模问题规模N对不同的问题其含义不同：对不同的问题其含义不同：对矩阵是阶数；对矩阵是阶数；对多项式运算是多项式项数；对多项式运算是多项式项数；对图是顶点个数；对图是顶点个数；对集合运算是集合中元素个数。对集合运算是集合中元素个数。2023/4/338现在学习的是第38页，共78页有关数量关系计算数量关系评价体现在时间数量关系评价体现在时间算法在机器中所耗费时间。算法在机器中所耗费时间。数数量量关关系系评评价价体体现现在在空空间间算算法法在在机机器器中中所所占占存存储储量。量。n关于算法关于算法执执行行时间时间n语句频度语句频度 n算法的时间复杂度算法的时间复杂度n数据数据结结构中常用的构中常用的时间时间复复杂杂度度频频率率计计数数 n最坏最坏时间时间复复杂杂度度 n算法的空间复杂度算法的空间复杂度 2023/4/339现在学习的是第39页，共78页关于算法执行时间n定义定义：一个算法的执行时间大致上等于其所有语句执行时间的总和，对于语句的执行时间是指该条语句的执行次数和执行一次所需时间的乘积。n分析分析：不是针对实际执行时间的精确地算出算法执行具体时不是针对实际执行时间的精确地算出算法执行具体时间，而是针对算法中语句的执行次数做出估计，从中得到间，而是针对算法中语句的执行次数做出估计，从中得到算法执行时间的信息。算法执行时间的信息。2023/4/340现在学习的是第40页，共78页语句频度n定义：定义：语句频度是指该语句在一个算法中重复执行的次语句频度是指该语句在一个算法中重复执行的次数。数。例如：例如：两个矩两个矩阵相乘阵相乘算法语句算法语句 对应的语句频度对应的语句频度 1 1forfor（i=0i=0；i n;i+i n;i+）n n 2 2for for（j=0j=0；jn;j+jn;j+）n n2 2 3 cij=0;n 3 cij=0;n2 2 4 for(k=0;k n;k+)n 4 for(k=0;k n;k+)n3 3 cij=cij+aik*bkj;n cij=cij+aik*bkj;n3 3 总执行次数：总执行次数：Tn=2n3+2n2+n2023/4/341现在学习的是第41页，共78页算法的时间复杂度算法的时间复杂度，即是算法的时间量度算法的时间复杂度，即是算法的时间量度记做：记做：T(n)=O(f(n)例如给出例如给出X=X+1（1）x=x+1；时间复杂度为；时间复杂度为O(1)，称为常量阶；，称为常量阶；（2）for(i=1;i=n;i+)x=x+1;时间复杂度为时间复杂度为O(n)，称为线性阶；，称为线性阶；（3）for(i=1;i=n;i+)for(j=1;j=n;j+)x=x+1;时间复杂度为时间复杂度为O(n2),称为平方阶。称为平方阶。2023/4/342现在学习的是第42页，共78页常用的时间复杂度频率计数n数据结构中常用的时间复杂度频率计数有7个:O(1)常数型常数型 O(n)线性型线性型 O(n2)平方型平方型 O(n3)立方型立方型 O(2n)指数型指数型 O(log2n)对数型对数型O(nlog2n)二维型二维型按时间复杂度由小到大排列的频率表：按时间复杂度由小到大排列的频率表：2023/4/343现在学习的是第43页，共78页常用的时间复杂度频率计数n常用的时间复杂度频率表：常用的时间复杂度频率表：loglog2 2n nn nnlognlog2 2n nn n2 2n n3 32 2n n一般讲：前一般讲：前3种可实现，种可实现，后后3种虽理论种虽理论上是可实现上是可实现的，实际上的，实际上只有对只有对N限限制在很小范制在很小范围才有意义，围才有意义，当当N较大时，较大时，不可能实现。不可能实现。0 01 10 01 11 12 21 12 22 24 48 84 42 24 48 81616646416163 38 8242464645125122562564 4161664642562565096509665536655365 53232160160102410243276832768214748364821474836482023/4/344现在学习的是第44页，共78页最坏时间复杂度n定义：定义：讨论算法在最坏情况下的时间复杂度，即分析讨论算法在最坏情况下的时间复杂度，即分析最坏情况下以估计出算法执行时间的上界。最坏情况下以估计出算法执行时间的上界。例如冒泡排序算法例如冒泡排序算法2023/4/345现在学习的是第45页，共78页voidbubble(inta,intlength)将将a中整数数组重新排序，达到递增有序中整数数组重新排序，达到递增有序inti=0,j,temp;intchange;dochange=false;for(j=1;jaj+1)temp=aj;aj=aj+1;aj+1=temp;change=true;i=i+1;while(ilength|change=true)最坏时间复杂度最坏时间复杂度 2023/4/346现在学习的是第46页，共78页算法的空间复杂度n定义：用空间复杂度作为算法所需存储空间的量度，用空间复杂度作为算法所需存储空间的量度，记做：记做：S(n)=O(f(n)。2023/4/347现在学习的是第47页，共78页1.6数据结构与数据结构与C语言表示语言表示1.6.1数据结构与程序设计的关联性数据结构与程序设计的关联性问题描述：问题描述：欲求1名学生10次C语言程序设计的测试成绩总分与平均分。其中10次测验的成绩分别为：80，85，77，56，68，83，90，92，80，98。2023/4/348现在学习的是第48页，共78页程序示例程序示例1-1：main()intsum，verage；/*总分，平均分*/intt1,t2,t3,t4,t5,t6,t7,t8,t9,t10；/*10个变量存10次成绩*/t1=80；t2=85；t3=77；t4=56；t5=68；/*分别赋值*/t6=83；t7=90；t8=92；t9=80；t10=98;sum=t1+t2+t3+t4+t5+t6+t7+t8+t9+t10;/*计算总分*/average=sum/10;/*计算平均分*/printf(“总分=%dn”,sum);printf(“平均分=%dn”,average);2023/4/349现在学习的是第49页，共78页根据测试次数与测试成绩的关系，采用数组结构存储测验成绩，提高了程序的适用范围。根据测试次数与测试成绩的关系，采用数组结构存储测验成绩，提高了程序的适用范围。main()intsum，erage；inti;intt10=80，85，77，56，68，83，90，92，80，98/*分别赋值*/sum=0;/*总分置初值*/for(i=0;i10;i+)sum=sum+ti;average=sum/10;/*计算平均分*/printf(“总分=%dn”,sum);printf(“平均分=%dn”,average);程序示例程序示例1-2：2023/4/350现在学习的是第50页，共78页1.6.2结构化程序设计与函数的模块化结构化程序设计与函数的模块化结构化程序设计：是为使程序具有合理的结构，以保证程序正确性而规定的一套程序设计的方法。程序设计的实质：算法+数据结构=程序即“程序是在数据的特定表示方式的基础上，对抽象算法的具体描述”。程序结构=控制结构+数据结构2023/4/351现在学习的是第51页，共78页结构化程序设计目的通过设计结构良好的程序，以程序的静态良好结构保证程序以程序的静态良好结构保证程序动态执行的正确性动态执行的正确性，使程序易理解、易调试、易维护，以提高软件开发的效率，减少出错率。结构化程序设计的构成单元任何程序都可由顺序、选择、重复三种基本控制结构来组成。任何程序都可由顺序、选择、重复三种基本控制结构来组成。结构化程序设计方法其一：其一：“自顶向下，逐步求精自顶向下，逐步求精”的设计思想的设计思想；其二：“独立功独立功能，一个入口，一个出口能，一个入口，一个出口“的模块化结构的模块化结构；其三：“仅用三仅用三种基本控制结构种基本控制结构”的设计原则的设计原则2023/4/352现在学习的是第52页，共78页1.6.3面向对象与抽象数据类型1.1.面向对象的概念面向对象的概念：面向对象=对象+类+继承+通信对象：指在应用问题中出现的各种实体、事件、规格说明等。类：具有相同属性和服务的对象继承：是是面向对象方法的最有特色的方面。2023/4/353现在学习的是第53页，共78页面向对象程序设计的特点是封装性、继承性和多态性面向对象程序设计的特点是封装性、继承性和多态性与数据结构密切相关的是定义在数据结构上的一组操作。基本操作主要有：基本操作主要有：插入插入：在数据结构中的指定位置上增添新的数据元素；删除删除：删去数据结构中某个指定数据元素；更更新新：改变数据结构中某个元素的值，在概念上等价于删除和插入操作的组合；查查找找：在数据结构中寻找满足某个特定要求的数据元素（的位置和值）；排序排序：（在线性结构中）重新安排数据元素之间的逻辑顺序关系，使数据元素按值由小到大或由大到小的次序排列。2023/4/354现在学习的是第54页，共78页结构化与面向对象开发方法的不同点n结构化的开发方法：是面向过程的开发方法，首先着眼于系统要实现的功能。n面向对象的开发方法面向对象的开发方法：首先着眼于应用问题所涉及的对象，包括对象、对象属性和要求的操作，从而建立对象结构和为解决问题需要执行的时间序列。2023/4/355现在学习的是第55页，共78页数学模型数学模型抽象数据模抽象数据模型型数据结构数据结构非形式算法非形式算法伪语言程序伪语言程序可执行程序可执行程序用抽象数据类型的概念来指导问题的求解过程：用抽象数据类型的概念来指导问题的求解过程：2 2抽象数据类型与问题求解方法抽象数据类型与问题求解方法 n定义：抽象数据类型（简称抽象数据类型（简称ADTADT）是指基于一类逻辑关系）是指基于一类逻辑关系的数据类型以及定义在这个类型之上的一组操作的数据类型以及定义在这个类型之上的一组操作。一一个个抽抽象象数数据据类类型型确确定定了了一一个个模模型型，但但将将模模型型的的实实现现细细节节隐隐藏藏起来；它定义了一组运算，但将运算的实现过程隐藏起来。起来；它定义了一组运算，但将运算的实现过程隐藏起来。2023/4/356现在学习的是第56页，共78页数据的抽象n汇编语言中十进制表示的数据98.65、9.6E3等,它们是二进制数据的抽象;n高级语言中，给出更高一级的数据抽象，如整型、实型、字符型等，还可以进一步定义更高级的数据抽象，如各种表、队、栈、树、图、窗口、管理器等复杂的抽象数据类型。2023/4/357现在学习的是第57页，共78页抽象数据类型n线性表的抽象数据类型的描述：ADT Linear_list数据元素数据元素 所有所有a ai i属于同一数据对象，属于同一数据对象，i=1i=1，2 2，n n0n n0；逻辑结构逻辑结构 所有数据元素所有数据元素a ai i（i=1i=1，2 2，n-1n-1）存在次序关系）存在次序关系 a，a ai i无前趋，无前趋，a an n无后继；无后继；操作操作 设设L L为为Linear_listLinear_listInitial(L)Initial(L)初始化空线性表；初始化空线性表；Length(L)Length(L)求线性表的表长；求线性表的表长；Get(L,i)Get(L,i)取线性表的第取线性表的第i i个元素；个元素；Insert(L,i,b)Insert(L,i,b)在线性表的第在线性表的第i i个位置插入元素个位置插入元素b b；Delete(L,i)Delete(L,i)删删除除线线性表的第性表的第i i个元素；个元素；2023/4/358现在学习的是第58页，共78页抽象数据类型实现n传统传统的面向的面向过过程的程序程的程序设计设计实现的三种方法：n“包包”、“模型模型”的的设计设计方法方法n面向对象的程序设计面向对象的程序设计（Object Oriented Programming，简称OOP）2023/4/359现在学习的是第59页，共78页ADT的表示与实现nADT的定义：ADT 数据对象:结构关系:基本操作:ADT 基本操作的定义格式为：(参数表)操作前提:操作结果:2023/4/360现在学习的是第60页，共78页n关于参数传递：参数表中的参数有值参和变参两种。用标准C语言表示和实现ADT描述时，主要有两个方面：二、用C语言函数实现各操作。一、通过结构体将int、float等固有类型组合到一起,构成一个结构类型,再用typedef为该类型或该类型指针重新起一个名字。ADT的表示与实现的表示与实现 2023/4/361现在学习的是第61页，共78页1.6.4算法描述规范与设计风格算法描述规范与设计风格1.算法表示格式与函数模块化函数返回值类型函数名（形式参数及说明）内部数据说明；执行语句组；/*函数名*/n算法表示格式2023/4/362现在学习的是第62页，共78页1.6.4算法描述规范与设计风格算法描述规范与设计风格n函数的模块化1.算法表示格式与函数模块化包含文件语句包含文件语句宏定义语句宏定义语句自定义类型语句自定义类型语句所有子函数的原型说明所有子函数的原型说明子函数子函数1定义定义.子函数子函数n定义定义主函数定义主函数定义2023/4/363现在学习的是第63页，共78页2.算法描述要点1.6.4算法描述规范与设计风格算法描述规范与设计风格n加上必要的注释加上必要的注释注释形式可以用/*字符串*/n避免函数返回值隐含说明避免函数返回值隐含说明n预定义常量和类型预定义常量和类型#defineTRUE1#defineFALSE0#defineMAXSIZE100#defineOK1#defineERROR02023/4/364现在学习的是第64页，共78页n避免可能出现的二义性表达避免可能出现的二义性表达n注意不同的退出语句区别注意不同的退出语句区别return或或return：用于函数结束。：用于函数结束。break语语句句：可可用用在在循循环环语语句句或或switch语语句句中中结结束束循循环环过过程程或或跳跳出出情情况语句。况语句。continue语语句句：可可用用在在循循环环语语句句中中结结束束本本次次循循环环过过程程，进进入入下下一一次次循循环环过程。过程。exit语句：表示出现异常情况时，控制退出函数。语句：表示出现异常情况时，控制退出函数。n使用有意义的函数名与变量名使用有意义的函数名与变量名2.算法描述要点算法描述要点1.6.4算法描述规范与设计风格算法描述规范与设计风格n简化输入、输出表述简化输入、输出表述 n规范多分支转向规范多分支转向 2023/4/365现在学习的是第65页，共78页3.与参数传递的相关技术1.6.4算法描述规范与设计风格算法描述规范与设计风格n变量的作用域变量的作用域全局变量：程序中所有函数都可以访问的量局部变量：只能在该函数中访问的量。n参数传递方式参数传递方式参参数数传传递递是是函函数数之之间间进进行行信信息息通通讯讯的的重重要要渠渠道道。其其参参数数传传递递的的主主要要方方式式有有传传值值和和传传地地址址两两类类。函函数数参参数数表表中中的的参参数数有有两两种种：第第一一种种参参数数只只为为操操作作提提供供待待处处理理数数据据,又又称称值值参参；第第二二种种参参数数既既能能为为操操作作提提供供待待处处理理数数据据，又又能能返返回回操操作作结结果，也称变量参数。果，也称变量参数。2023/4/366现在学习的是第66页，共78页#includeviodswap1(inta,intb)intc;c=a;a=b;b=c;printf(“swap1中的a=%d,b=%d”,a,b);viodswap2(int*a,int*b)intc;c=*a,*a=*b,*b=c;关于参数传递示例源程序关于参数传递示例源程序：2023/4/367现在学习的是第67页，共78页voidmain()intx=100,y=800;swap1(x,y);/*调用函数swap1()*/printf(“n调用swap1后x=%d,y=%d”,x,y);/*输出调用swap1后的数据*/x=100;y=800;swap2(&x,&y);/*调用函数swap2()*/printf(“n调用swap2后x=%d,y=%d”,x,y);/*输出调用swap2后的数据*/关于参数传递示例源程序关于参数传递示例源程序：2023/4/368现在学习的是第68页，共78页4.函数结果的带出方式函数结果的带出方式1.6.4算法描述规范与设计风格算法描述规范与设计风格三种带出方式三种带出方式:全程量、函数返回值、传址参数全程量、函数返回值、传址参数若函数结果需要带出多个值，该怎样实现若函数结果需要带出多个值，该怎样实现?可以采用可以采用全局变量方式全局变量方式带出，带出，通过地址传递带出（数组方式、结构体方式、指针方式）两类通过地址传递带出（数组方式、结构体方式、指针方式）两类方式之一来实现。方式之一来实现。通过参数表的参数传递是一种参数显式传递方式，而通过全局变量通过参数表的参数传递是一种参数显式传递方式，而通过全局变量是一种隐式参数传递，一个函数中对全局变量的改变会影响其它程是一种隐式参数传递，一个函数中对全局变量的改变会影响其它程序的调用，使用全局变量必须注意这个问题。序的调用，使用全局变量必须注意这个问题。2023/4/369现在学习的是第69页，共78页全局变量方式：intMIN;/*全局变量*/intfun1(inta,intn)/*通过函数return返回最大值，通过全局变量MIN带回最小值*/inti,max;max=MIN=a0;/给最大值最小值赋初值for(i=0;imax)max=ai;if(aiMIN)MIN=ai;return(max);一个全局变量方式带出的例子一个全局变量方式带出的例子2023/4/370现在学习的是第70页，共78页int*fun2(inta,intn)/*将最大、最小值放到数组b中，通过return返回*/staticintb2;b0=b1=a0;/给最大值最小值赋初值inti;for(i=1;ib0)b0=ai;if(aimax=p-min=a0;/给最大值最小值赋初值for(i=1;ip-max)p-max=ai;if(aimin)p-min=ai;return(p);结构体方式带出的例子结构体方式带出的例子2023/4/372现在学习的是第72页，共78页Datafun4(inta,intn)/*将最大、最小值放到结构体p中，通过结构体p带回返回值*/Datap;inti;p.max=p.min=a0;/给最大值最小值赋初值for(i=1;ip.max)p.max=ai;if(aip.min)p.min=ai;return(p);指针方式带出的例子指针方式带出的例子2023/4/373现在学习的是第73页，共78页1.7关于学习数据结构n数据结构课程地位数据结构课程地位n数据结构课程学习特点数据结构课程学习特点n关于本书内容编写说明关于本书内容编写说明2023/4/374现在学习的是第74页，共78页数据结构课程地位n数据结构与其它课程关系图：数据结构与其它课程关系图：数据结构数据库数据库人工智能人工智能专业基础课专业基础课操作系统操作系统编译原理编译原理非线性程序设计非线性程序设计离散数学离散数学语言程序设计语言程序设计计算机原理设计计算机原理设计2023/4/375现在学习的是第75页，共78页数据结构课程学习特点n教学目标教学目标：学会分析数据对象的特征，掌握数据组织方法和计算机的表示学会分析数据对象的特征，掌握数据组织方法和计算机的表示方法，以便为应用所涉及数据选择适当的逻辑结构、存储方法，以便为应用所涉及数据选择适当的逻辑结构、存储结构及相应算法，初步掌握算法时间空间分析的技巧，培结构及相应算法，初步掌握算法时间空间分析的技巧，培养良好的程序设计技能。养良好的程序设计技能。n学习方法学习方法：学习数据结构，必须经过大量的实践，在实学习数据结构，必须经过大量的实践，在实践中体会构造性思维方法，掌握数据组织与程序设计践中体会构造性思维方法，掌握数据组织与程序设计的技术。的技术。2023/4/376现在学习的是第76页，共78页关于本书内容编写说明n本书基本结构第一部分：数据结构的基本概念（第第一部分：数据结构的基本概念（第1章）章）第二部分：基本的数据结构第二部分：基本的数据结构包包括括：线线性性结结构构线线性性表表、栈栈和和队队列列、串串、数数组组与与广广义表义表（第（第25章）章）非线性结构非线性结构树、图（第树、图（第6、7章）章）第三部分：基本技术第三部分：基本技术包括：查找技术与排序技术（第包括：查找技术与排序技术（第8、9、10章）章）2023/4/377现在学习的是第77页，共78页要点小结要点小结1.掌握数据结构的基本概念数据的逻辑结构数据的逻辑结构数据的存储结构数据的存储结构 定义其上的运算集合定义其上的运算集合 线性结构（线性表、栈、队列、字符串、数组、广义表）线性结构（线性表、栈、队列、字符串、数组、广义表）非线性结构非线性结构顺序存储顺序存储非顺序存储非顺序存储数据结构包括数据的逻辑结构、存储结构和运算集合这三个部分2023/4/378现在学习的是第78页，共78页