算法传智播客C和C 与数据结构基础讲义

传智播客  时间:2021-01-30  阅读:()

传智播客C和C++与数据结构基础讲义

传智扫地僧

1 、数据结构概念

1 .1数据结构相关概念

1 .1 .1疑惑

1 、我学完了C语言可是现在感觉还是不出代码。

2、为什么会有各种各样的程序存在

3、程序的本质是什么

程序是为了具体问题而存在的程序需要围绕问题的解决进行设计同一个问题可以有多

种解决方案如何追求程序的“性价比” 是否有可量化的方法判别程序的好坏

1 .1 .2数据结构起源

计算机从解决数值计算问题到解决生活中的问题现实生活中的问题涉及不同个体间的

复杂联系需要在计算机程序中描述生活中个体间的联系数据结构主要研究非数值计算

程序问题中的操作对象以及它们之间的关系不是研究复杂的算法

1 .1 .3数据结构中的基本概念

数据-程序的操作对象用于描述客观事物(int a, int b,)数据的特点

可以输入到计算机可以被计算机程序处理数据是一个抽象的概念将其进行分类后得

到程序设计语言中的类型。如int  float  char数据元素组成数据的基本单位数据项一个数据元素由若干数据项组成数据对象-性质相

同的数据元素的集合 (比如数组链表)

1 /72

//友情提示来自结构体课堂代码

//声明一个结构体类型struct_MyTeacher //一种数据类型

{char n ame[32];char ti le[32];int age;char addr[128];

} int mai n21()

{struct_MyTeacher t1; //数据元素struct_MyTeacher tArray[30]; //数据对象memset(&t1,0, sizeof(t1));strcpy(t1.name, "name"); //数据项strcpy(t1 .addr, "addr"); //数据项strcpy(t1.ti le, "addr"); //数据项t1 .age=1;

数据元素之间不是独立的存在特定的关系这些关系即结构

数据结构指数据对象中数据元素之间的关系

女口数组中各个元素之间存在固定的线性关系

编一个“好”的程序之前必须分析待处理问题中各个对象的特性,关系。 以及对象之间的基本概念总结

2/72

1 .1 .4数据的逻辑结构

指数据元素之间的逻辑关系。即从逻辑关系上描述数据它与数据的存储无关是独立于计

算机的。逻辑结构可细分为4类

个对5*3/72

1 .1 .5数据的物理结构

1 .1 .6数据的运算

4/72

1 .2、算法

1 .2.1算法概念

算法是特定问题求解步骤的描述

在计算机中表现为指令的有限序列

算法是独立存在的一种解决问题的方法和思想。 对于算法而言语言并不重要重要的是思想。

122算法和数据结构区别

数据结构只是静态的描述了数据元素之间的关系

高效的程序需要在数据结构的基础上设计和选择算法

===程序=数据结构+算法

总结

算法是为了解决实际问题而设计的

数据结构是算法需要处理的问题载体

数据结构与算法相辅相成

1 .2.3算法特性

输入

算法具有o个或多个输入

输出

算法至少有1个或多个输出有穷性

算法在有限的步骤之后会自动结束而不会无限循环确定性

算法中的每一步都有确定的含义不会出现二义性可行性

算法的每一步都是可行的

5/72

1 .2.4算法效率的度量

6/72

}return ret;

}long sum3(i nt n)

{long ret=0;if(n>0)

{ret=(1 +n) *n/2;

}return ret;

}int mai n()

{printf("%d\n", sum1(100));prin tf("%d\n", sum2(100));prin tf("%d\n", sum3(100));return 0;

int fun c(i nt a[], in t le n)

{int i=0;i nt j=0;int s=0;for(i=0; i<le n; i++)n

{for(j=0; j<le n; j++) n

{s+=i*j; 〃 n*n

}

}return s;

}

〃 n*n

7/72

Aft S*C(4nt9| ffitCtn) i 0(znn■I 12 1 3I 1n—2 16

n■1 2 4 6

z 8 7 15n=5 孔1n• 10 200 JI 231u.WO 20000 301 20301

n-L<m 2000000 3001 1 2003001

n■血000 F200000000 30001 200030001

n■100*000 200000(X)000 300001 20000300001D■IjCOO.OOO 2000000000000 3000001 2000001000001

注意1判断一个算法的效率时往往只需要关注操作数量的最高次项其它次要项和常数项可以忽略。注意2:在没有特殊说明时我们所分析的算法的时间复杂度都是指最坏时间复杂度。

2、大0表示法

算法效率严重依赖于操作 (Operatio n)数量

在判断时首先关注操作数量的最高次项操作数量的估算可以作为时间复杂度的估算

0(5)=0(1)

0(2n+ 1)=0(2n)=0(n)

0( n2+n+ 1)=0(n2)

0(3 n3+1)=0(3 n3)=0(n 3)

常见时间复杂度tMnfcat酒Kt lit 正戒术as

12| 0(1) 常4L阶

2n-+-3 OS) 建忖吟

3nJ+2n+1 0(//) !帄方阶

51n^jn+20 O(1ogo) L»t*t阶

2n+弓n Io艮-5*19 0(/rio-gA) nlo-gn阶

■*'3n+4j 0(/Is) 立才阶

2" i0(2") 1

关系

0(1)<O(lo gw)<0(Jt)<O(nto gw)<O(n2}<0(,)<0(2')<0(制)<O(nK)

8/72

3、算法的空间复杂度

算法的空间复杂度通过计算算法的存储空间实现

S(n)=O(f(n))

其中 n为问题规模 f(n))为在问题规模为n时所占用存储空间的函数大0表示法同样适用于算法的空间复杂度当算法执行时所需要的空间是常数时空间复杂度为0(1)

空间与时间的策略

多数情况下算法执行时所用的时间更令人关注如果有必要可以通过增加空间复杂度来降低时间复杂度同理也可以通过增加时间复杂度来降低空间复杂度

练习1 :分析suml sum2 sum3函数的空间复杂度

0(4n+12) 0(8)=0(1)0(4)=0(1)

总结实现算法时需要分析具体问题对执行时间和空间的要求。

9/72

Webhosting24:€15/年-AMD Ryzen/512MB/10GB/2TB/纽约&日本&新加坡等机房

Webhosting24是一家始于2001年的意大利商家,提供的产品包括虚拟主机、VPS、独立服务器等,可选数机房包括美国洛杉矶、迈阿密、纽约、德国慕尼黑、日本、新加坡、澳大利亚悉尼等。商家VPS主机采用AMD Ryzen 9 5950X CPU,NVMe磁盘,基于KVM架构,德国机房不限制流量,网站采用欧元计费,最低年付15欧元起。这里以美国机房为例,分享几款套餐配置信息。CPU:1core内存...

一键去除宝塔面板各种计算题与延时等待

现在宝塔面板真的是越来越过分了,删除文件、删除数据库、删除站点等操作都需要做计算题!我今天升级到7.7版本,发现删除数据库竟然还加了几秒的延时等待,也无法跳过!宝塔的老板该不会是小学数学老师吧,那么喜欢让我们做计算题!因此我写了个js用于去除各种计算题以及延时等待,同时还去除了软件列表页面的bt企业版广告。只需要执行以下命令即可一键完成!复制以下命令在SSH界面执行:Layout_file="/w...

捷锐数据399/年、60元/季 ,香港CN2云服务器 4H4G10M

捷锐数据官网商家介绍捷锐数据怎么样?捷锐数据好不好?捷锐数据是成立于2018年一家国人IDC商家,早期其主营虚拟主机CDN,现在主要有香港云服、国内物理机、腾讯轻量云代理、阿里轻量云代理,自营香港为CN2+BGP线路,采用KVM虚拟化而且单IP提供10G流量清洗并且免费配备天机盾可达到屏蔽UDP以及无视CC效果。这次捷锐数据给大家带来的活动是香港云促销,总共放量40台点击进入捷锐数据官网优惠活动内...

传智播客为你推荐
迈腾和帕萨特哪个好迈腾和帕萨特哪个好网页传奇哪个好玩有什么好玩的传奇类网页游戏?电陶炉和电磁炉哪个好电磁炉和电陶炉哪个好? 电磁炉和电陶炉的具体区别51空间登录以前的51空间怎么进?51空间登录51空间,怎么添加啊?怎么登陆?qq空间登录器QQ空间校友网页自动登陆器东莞电信宽带东莞电信宽带资费怎样?东莞电信宽带资费东莞电信无线宽带上网卡资费诛仙青云志360云盘资源求诛仙青云志全集资源360云盘关闭360云盘,关闭了吗,还能用吗,推荐一个其他云盘
免费申请域名 亚洲大于500m burstnet 轻博客 云主机51web 免费静态空间 免费全能空间 ca4249 数字域名 北京双线机房 百度云1t 支持外链的相册 香港亚马逊 杭州电信宽带优惠 群英网络 创速 空间排行榜 godaddy中文 美国达拉斯 文件传输 更多