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全國計算機等級考試二級C語言公共基礎知識.pdf9頁

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全國計算機等級考試二級 C 語言公共基礎知識

第一章數據結構與算法

1.1 算法

算法：是指解題方案的準確而完整的描述。

算法不等于程序，也不等計算機方法，程序的編制不可能優于算法的設計。

算法的基本特征：是一組嚴謹地定義運算順序的規則，每一個規則都是有效的，是明確的，

此順序將在有限的次數下終止。特征包括：

(1)可行性；

(2 )確定性，算法中每一步驟都必須有明確定義，不充許有模棱兩可的解釋，不允許有多

義性；

(3 )有窮性，算法必須能在有限的時間內做完，即能在執行有限個步驟后終止，包括合理

的執行時間的含義；

(4 )擁有足夠的情報。

算法的基本要素：一是對數據對象的運算和操作；二是算法的控制結構。

指令系統：一個計算機系統能執行的所有指令的集合。

基本運算和操作包括：算術運算、邏輯運算、關系運算、數據傳輸。

算法的控制結構：順序結構、選擇結構、循環結構。

算法基本設計方法：列舉法、歸納法、遞推、遞歸、減斗遞推技術、回溯法。

算法復雜度：算法時間復雜度和算法空間復雜度。

算法時間復雜度是指執行算法所需要的計算工作量。

算法空間復雜度是指執行這個算法所需要的內存空間。

1.2 數據結構的基本基本概念

數據結構研究的三個方面：

(1)數據集合中各數據元素之間所固有的邏輯關系，即數據的邏輯結構；

(2 )在對數據進行處理時，各數據元素在計算機中的存儲關系，即數據的存儲結構；

(3 )對各種數據結構進行的運算。

數據結構是指相互有關聯的數據元素的集合。

數據的邏輯結構包含：

(1)表示數據元素的信息；

(2 )表示各數據元素之間的前后件關系。

數據的存儲結構有順序、鏈接、索引等。

線性結構條件：

(1)有且只有一個根結點；

(2 )每一個結點最多有一個前件，也最多有一個后件。

非線性結構：不滿足線性結構條件的數據結構。

1.3 線性表及其順序存儲結構

線性表由一組數據元素構成，數據元素的位置只取決于自己的序號，元素之間的相對位置是

線性的。

在復雜線性表中，由若干項數據元素組成的數據元素稱為記錄，而由多個記錄構成的線性表

又稱為文件。

非空線性表的結構特征：

(1)且只有一個根結點a1，它無前件；

(2 )有且只有一個終端結點an，它無后件；

(3 )除根結點與終端結點外，其他所有結點有且只有一個前件，也有且只有一個后件。結

點個數n 稱為線性表的長度，當n=0 時，稱為空表。

線性表的順序存儲結構具有以下兩個基本特點：

(1)線性表中所有元素的所占的存儲空間是連續的；

(2 )線性表中各數據元素在存儲空間中是按邏輯順序依次存放的。

ai 的存儲地址為：ADR(ai)=ADR(a1)+(i- 1)k,，ADR(a1)為第一個元素的地址，k 代表每個元

素占的字節數。

順序表的運算：插入、刪除。 (詳見14--16 頁)

1.4 棧和隊列

棧是限定在一端進行插入與刪除的線性表，允許插入與刪除的一端稱為棧頂，不允許插入與

刪除的另一端稱為棧底。

棧按照 “先進后出”(FILO )或 “后進先出”(LIFO )組織數據，棧具有記憶作用。用 top

表示棧頂位置，用bottom 表示棧底。

棧的基本運算：(1)插入元素稱為入棧運算；(2 )刪除元素稱為退棧運算；(3)讀棧頂元素

是將棧頂元素賦給一個指定的變量，此時指針無變化。

隊列是指允許在一端 (隊尾)進入插入，而在另一端 (隊頭)進行刪除的線性表。Rear 指

針指向隊尾，front 指針指向隊頭。

隊列是 “先進行出”(FIFO )或 “后進后出”(LILO )的線性表。

隊列運算包括 (1)入隊運算：從隊尾插入一個元素；(2 )退隊運算：從隊頭刪除一個元素。

循環隊列：s=0 表示隊列空，s=1 且front=rear 表示隊列滿

1.5 線性鏈表

數據結構中的每一個結點對應于一個存儲單元，這種存儲單元稱為存儲結點，簡稱結點。

結點由兩部分組成：(1)用于存儲數據元素值，稱為數據域；(2 )用于存放指針，稱為指針

域，用于指向前一個或后一個結點。

在鏈式存儲結構中，存儲數據結構的存儲空間可以不連續，各數據結點的存儲順序與數據元

素之間的邏輯關系可以不一致，而數據元素之間的邏輯關系是由指針域來確定的。

鏈式存儲方式

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總結

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