王道数据结构2020版本个⼈学习笔记(第⼀轮)持续补充
中……
⽬录
第三章栈和队列
3.1 栈
存储单元?
逻辑结构?
栈的基本操作?
C语⾔标识符?
上溢和下溢?
卡特兰数?
存储单元:⼀个存储单元可以存储⼀个字节(Byte=8bit),计算机的存储器容量是以字节为最⼩单位的,⽐如1KB的存储他有1024个存储单元,⼀个字母占⼀个字节,⼀个汉字占两个字节。⼀个字符等于两个字节。
逻辑结构:线性结构和⾮线性结构,指的是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。
栈的基本操作:
InitStack(&S),StackEmpty(S),push,pop,GetTop(S,&x),ClearStack(&S)
C语⾔标识符:标识符的第⼀个字符必须是⼤⼩写英⽂字母或下划线
上溢和下溢:栈的插⼊和删除操作都是在栈顶进⾏的,只可能栈顶指针超出了最⼤范围,从⽽产⽣上溢,⽽不是下溢。
卡特兰数:对于n个不同元素进栈,出栈序列的个数为
3.2 队列
1.队列的顺序存储是怎么进⾏进队操作和出队操作的?
进队操作:队不满时,先送值到队尾元素,再将队尾指针加1(注意先后顺序,题⽬中着重考察)
出队操作:对不空时,先取队头元素值,再将队头指针加1
注意:循环队列的出队操作和进队操作也是如此
2.⽤单链表实现队列时,队头在链表的什么位置?为啥⼦?
最理想的情况是⼀个循环单链表,带头结点,带尾指针。其中头结点头指针负责删除,尾指针负责增加,那么⼊队和出队的时间复杂度都为O(1),这时我们再来看队头指针就应该在链头了。
3.3 栈和队列的应⽤
1.页⾯替换算法是否⽤到队列?
是的,在FIFO,先进先出中⽤到队列
2.栈在表达式求值中,⼀般是⽤于存放操作符的。
3.执⾏函数的时候,局部变量⼀般采⽤什么结构进⾏存储?
栈结构,因为调⽤函数的时候,系统会为调⽤者构造⼀个由参数表和返回地址组成的活动记录,并将记录压⼊系统提供的栈中,若被调⽤函数有局部变量,也要压⼊栈中。
注意:在递归调⽤的过程中,系统为每⼀层的返回点,局部变量,传⼊实参等开辟了递归⼯作栈来进⾏数据存储。递归调⽤函数时,在系统栈中保存的函数信息需满⾜先进后出的特点。
3.4 特殊矩阵的压缩存储
1.三⾓矩阵A中的元素按⾏优先存放在⼀维数组B中,aij元素对应B中数组下标K应当是?
K=2(i-1)+j-1
若已知K,求i和j?
i=(k+1)/3+1,j=k-2i+3
2.什么是稀疏矩阵?拿来⼲嘛?
矩阵元素个数S远远⼤于⾮零个数t,S>>t的矩阵称为稀疏矩阵,⽤来存放⾮零元素,节省存储空间,稀疏矩阵压缩存储后便失去了随机存取特性。
3.什么是⼗字链表?(这部分引⽤了青岛⼤学的课程教学资料)
概念:⼗字链表是有向图的另⼀种链式存储结构。我们也可以把他理解为有向图的邻接表和逆邻接表的结合。有向图中的每⼀条弧对应⼗字链表的⼀个弧节点,每⼀个顶点对应⼀⼗字链表的⼀个顶点节点。
举个例⼦:
如这样的有向图,我们的⼗字链表应该怎么画勒
先来看看邻接表是怎么画的:
邻接表描述了每个点的出度节点,但是有个缺点是,要想知道⼀个点的⼊度节点的话,则需要我们遍历整个邻接表,所以我们引⼊了⼗字链表。
现在修改表头节点的指针域,分别是数据域,⼊度边,出度边
修改弧节点的指针域,分别是,弧尾,弧头(带箭头的那端指向的那个节点),弧头⼀样的下⼀条弧,弧尾⼀样的下⼀条弧
画⼗字链表的步骤是:先把所有的出度边画出来,然后再来画⼊度。
3.5 算法题遇到的⼀些问题
1.为什么在关于⼀些栈,队列,链表函数传递参数要⽤到&,⽽有些⼜不⽤?什么时候⽤?
取地址,我们就可以对这个变量进⾏操作,改变这个变量。不⽤&,就只能得到副本,可以看,但是不能动。⼀句话来说,当你要改变这个变量,就加取地址,不想改就不加。
2.数据结构⾥⾯的基本操作⼀般是可以直接⽤的,下⾯罗列⼀下:
(1)栈的基本操作: (2)队列的基本操作
InitStack(&S) InitQueue(&Q)
StackEmpty(S) QueueEmpty(Q)
Push(&S,x) EnQueue(&Q,x)
Pop(&S,&x) DeQueue(&Q,&x)
GetTop(S,&x) GetHead(Q,&x)
ClearStack(&S)
3.!是取⾮运算,都快忘了。⽐如stackEmpty(S)是判空,假设是true,那么!stackEmpty(S)之后就是false了。
4.指针的问题:
算法题不建议⽤指针,⾸先王道书上的算法答案本⾝就不⼀定是可运⾏的代码,保险起见能⽤数组就⽤数组吧。
char *str=“abc”和char str[]="abc"有什么区别嗷?
前⾯只能看,不能改。后⾯可以改。
5.算法题更注重的是逻辑清晰,⽽不是代码⼀定要可运⾏。⼀定要把备注写清楚。因为题⽬问也只是问个逻辑,⽽不是编程⽐赛。
第4章树与⼆叉树
4.1 树的基本概念
1.树的定义是递归的,是⼀种递归的数据结构。树作为逻辑结构,同时也是⼀种分层结构。
2.树的路径长度怎么求?
是从树根到每个结点的路径长度的总和
3.常⽤于求解树结点与度之间关系的有:
总结点数=n0+n1+n2+……+nm
总分⽀点数=1n1+2n2+……+mnm
总结点数=总分⽀数+1
4.2 ⼆叉树的概念
题⽬中涉及到的知识点(主要是我个⼈不熟悉知识点)
1.⼆叉排序树的插⼊和删除?
插⼊:
若⼆叉排序树为空,则插⼊结点作为根节点插⼊到空树中
否则,继续在左右⼦树中查
树中已有,则不再插⼊
树中没有,则查⾄某个叶⼦节点的左⼦树或右⼦树为空为⽌,则插⼊。结点应为该叶⼦结点的左孩⼦或右孩⼦删除:
(1)被删除的结点是叶结点时,直接删除该结点
(2)被删除的结点只有左⼦树或者右⼦树,⽤其左⼦树或者右⼦树的结点替代他即可
举例:
(3)被删除的结点既有左⼦树⼜有右⼦树的时候
A.以其中序前驱值替换之(值替换),然后再删除该前驱结点。前驱是左⼦树中最⼤的结点
B.也可以⽤后继替换之,然后再删除该后继结点。后继是右⼦树中最⼩的结点。
选择AB的策略,主要是看树的⾼度,选择变换后树的⾼度最⼩的那⼀个。
2.树如何转化为⼆叉树?
将树转换成⼆叉树的步骤是:
(1)加线。就是在所有兄弟结点之间加⼀条连线;
(2)抹线。就是对树中的每个结点,只保留他与第⼀个孩⼦结点之间的连线,删除它与其它孩⼦结点之间的连线;(3)旋转。就是以树的根结点为轴⼼,将整棵树顺时针旋转⼀定⾓度,使之结构层次分明。
3.为什么在m叉树的情形下,结点i的第⼀个⼦⼥编号为j=(i-1)*m+2
4.3⼆叉树的遍历和线索⼆叉树
1.先序遍历的⾮递归算法?
思想:边遍历边打印,结点顺序是中左右
代码:
void PreOrder(BiTree T){
InitStack(S);BiTree p=T;//初始化栈,构造遍历指针P
while(p||!IsEmpty(S)){//当p不为空,S不为空时
if(p){//如果p不为空,就将该点输出,且拜访他的左⼦树
visit(p);什么是编程举个例子
push(S,p);
p=p->lchid;
}
else{//如果p的左⼦树遍历完了,就开始回访以前的结点中哪些右⼦树是还没输出的,依次输出
pop(S,p);
p=p->rchild;
}
}
}
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