全国计算机等级考试二级公共基础知识第一章节树形表格思维导图

蛋糕店老板

2022-10-27

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全国计算机等级考试

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计算机二级考试

数据结构与算法

计算机知识

有关全国计算机等级考试二级公共基础知识第一章节总结。

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思维导图大纲

第一章数据结构与算法

1.1 算法

1、算法

是指解题方案的准确而完整的描述。换句话说，算法是对特定问题求解步骤的一种描述。

算法不等于程序，也不等于计算方法。程序的编制不可能优于算法的设计。

2、算法的基本特征

（1）可行性。针对实际问题而设计的算法，执行后能够得到满意的结果。

（2）确定性。每一条指令的含义明确，无二义性。并且在任何条件下，算法只有唯一的一条执行路径，即相同的输入只能得出相同的输出。

（3）有穷性。算法必须在有限的时间内完成。有两重含义，一是算法中的操作步骤为有限个，二是每个步骤都能在有限时间内完成。

（4）拥有足够的情报。算法中各种运算总是要施加到各个运算对象上，而这些运算对象又可能具有某种初始状态，这就是算法执行的起点或依据。因此，一个算法执行的结果总是与输入的初始数据有关，不同的输入将会有不同的结果输出。当输入不够或输入错误时，算法将无法执行或执行有错。一般说来，当算法拥有足够的情报时，此算法才是有效的；而当提供的情报不够时，算法可能无效。

3、算法复杂度主要包括

（1）算法时间复杂度

是指执行算法所需要的计算工作量，可以用执行算法的过程中所需基本运算的执行次数来度量。

（2）算法空间复杂度

是指执行这个算法所需要的内存空间。

1.2 数据结构的基本概念

1、数据结构

是指相互有关联的数据元素的集合。

2、数据结构主要研究和讨论

（1）数据集合中各数据元素之间所固有的逻辑关系，即数据的逻辑结构。

数据的逻辑结构包含：1）表示数据元素的信息；2）表示各数据元素之间的前后件关系。

（2）在对数据进行处理时，各数据元素在计算机中的存储关系，即数据的存储结构。

1）顺序存储。它是把逻辑上相邻的结点存储在物理位置相邻的存储单元里，结点间的逻辑关系由存储单元的邻接关系来体现。由此得到的存储表示称为顺序存储结构。 2）链接存储。它不要求逻辑上相邻的结点在物理位置上亦相邻，结点间的逻辑关系是由附加的指针字段表示的。由此得到的存储表示称为链式存储结构。 3）索引存储：除建立存储结点信息外，还建立附加的索引表来标识结点的地址。

3、数据结构的图形表示

一个数据结构除了用二元关系表示外，还可以直观地用图形表示。在数据结构的图形表示中，对于数据集合D中的每一个数据元素用中间标有元素值的方框表示，一般称之为数据结点，并简称为结点；为了进一步表示各数据元素之间的前后件关系，对于关系R中的每一个二元组，用一条有向线段从前件结点指向后件结点。

4、数据结构分为两大类型：

（1）线性结构

（非空的数据结构）条件：1）有且只有一个根结点；2）每一个结点最多有一个前件，也最多有一个后件。

（2）非线性结构

不满足线性结构条件的数据结构。

常见的非线性结构有树、二叉树和图等。

1.3 线性表及其顺序存储结构

1、线性表

由一组数据元素构成，数据元素的位置只取决于自己的序号，元素之间的相对位置是线性的。线性表是由n(n≥0)个数据元素组成的一个有限序列，表中的每一个数据元素，除了第一个外，有且只有一个前件，除了最后一个外，有且只有一个后件。线性表中数据元素的个数称为线性表的长度。线性表可以为空表。

2、线性表的顺序存储结构具有两个基本特点：