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22考研计算机专业课

本次复习指导是基于我在21考研初试中我的王道考研数据结构这本书,加上【数据结构与算法设计】这本教材,书上和笔记本上都记满了笔记和重难点,所以在此回顾这些基本知识点,不能做到我当时的面面俱到,但是尽量完整,数据结构这部分我也几乎拿了满分,好好学,你也可以!

第 1 章 绪论

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1.1 数据结构的基本概念

数据结构是相互之间存在的一种或多种特定关系的数据元素的集合。

1.2 算法和算法评价

程序=数据结构+算法

算法的五个特性:(1)有穷性(2)确定性(3)可行性(4)输入(5)输出

算法效率的度量:1、时间复杂度 2、空间复杂度

第 2 章 线性表 2.1 线性表的定义与基本操作

线性表是具有相同数据类型的n(n>=0)个数据元素的有限序列,其中n为表长,当n=0时线性表是一个空表。用L命名线性表,则其一般表示为: L=(a1,a2,…ai,ai+1,…,an)

式中,a1是唯一的“第一个”数据元素,又称为表头元素;an是唯一的“最后一个”数据元素,又称表尾元素。

2.2 线性表的顺序表示

线性表的顺序存储又称顺序表,使得逻辑上相邻的两个元素在物理位置上也相邻。

顺序表最主要的特点就是随机访问,即通过首地址和元素符号可以在时间O(1)内找到指定的元素。

顺序表存储密度高,每个结点只存储数据元素。

顺序表逻辑上相邻的元素物理上也相邻,所以插入和删除操作需要移动大量元素。

2.3 线性表的链式表示

线性表的链式存储又称为单链表,它是指通过一组任意存储单元来存储线性表中的数据元素。

单链表的结构是data数据域,存放数据元素,next指针域存放后继结点的地址。

typedef struct LNode{ //定义单链表结点类型ElemType data;//数据域struct LNode *next;//指针域}LNode,*LinkList;

通常用头指针来标识一个单链表,如单链表L,头指针为NULL时表示一个空表。此外,为了操作上的方便,在单链表第一个结点之前附加一个结点,称为头结点。

这部分内容很多,而且是重点,需要仔细比较顺序表和链表的特点。 第 3 章 栈和队列 3.1 栈

在这里插入图片描述 栈就和一个水桶一样,里面是一层层冰块,先进去的在桶底,后进来的在桶顶,只有上面的冰块出桶,后面的冰块才可以出桶。

栈的操作特性可以明显概括后进先出(Last In First Out,LIFO)。

栈的基本操作:进栈、出栈

3.2 队列

在这里插入图片描述 队列的操作特性可以明显概括先进先出(First In First Out,FIFO)。

队头:允许删除的一端,又称为队首。 队尾:允许插入的一端。 空队列:不含任何元素的空表。

循环队列和链式队列是重点

3.3 栈和队列的应用

栈的应用: 括号匹配、后缀表达式 递归(递归表达式+边界条件)

队列的应用: 层次遍历二叉树、资源竞争队列

3.4 特殊矩阵的压缩存储

数组是由n(n>=1)个相同类型的数据元素构成的有限序列,每个数据元素称为一个数组元素,每个元素在n个线性关系中的序号称为该元素的下标,下标的取值范围称为数组的维界。

对称矩阵、三角矩阵、三对角矩阵、洗漱矩阵

第 4 章 串 4.1 串的定义和实现

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4.2 串的模式匹配

串的模式匹配算法

改进的模式匹配算法——KMP算法

KMP算法进一步优化

第 5 章 树与二叉树 5.1 树的基本概念

树的定义 在这里插入图片描述 基本术语 在这里插入图片描述 树的性质 在这里插入图片描述

5.2 二叉树的概念

二叉树是另一种树形结构,其特点是每个结点至多只有两课子树,并且二叉树的子树有左右之分,其次序不能任意颠倒。

特殊的二叉树: (1)满二叉树 (2)完全二叉树 (3)二叉排序树

二叉树的性质 在这里插入图片描述

5.3 二叉树的遍历和线索二叉树

二叉树的遍历:

先序遍历(根左右)中序遍历(左根右)后序遍历(左右根) 5.4 树、森林

树、森林与二叉树的转换,这些理解定义,多做题目就会熟练了。

5.5 树与二叉树的应用 二叉排序树平衡二叉树哈夫曼树 第 6 章 图 6.1 图的基本概念

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6.2 图的存储及基本操作 邻接矩阵法(适合稠密图)邻接表法(适合稀疏图)十字链表(存储有向图)邻接多重表(存储无向图) 6.3 图的遍历

广度优先搜索(BFS)类似于二叉树的层序遍历算法。算法借助一个辅助队列。 BFS求解单源最短路径,广度优先生成树

深度优先搜索类似于树的先序遍历。算法借助一个递归工作栈。

6.4 图的应用

历年考察的重点。图的应用包括:最小生成树、最短路径、拓扑排序和关键路径。

最小生成树 1、普利姆(Prim)算法 2、克鲁斯卡尔(Kruskal)算法

最短路径 带权有向图G的最短路径问题一般分为两类: 一是单源最短路径,即求图中某一顶点到其他各顶点的最短路径,可以通过经典的Dijkstra算法求解。 二是求每对顶点间的最短路径,可通过Floyd算法求解。

拓扑排序 (1)每个顶点出现且仅出现一次 (2)若顶点A在序列中排在B的前面,则在图中不存在从顶点B到顶点A的路径。 ps:拓扑排序可能不唯一;若图中有环,则不存在拓扑排序序列。

关键路径 从源点到汇点的所有路径中,具有最大路径长度的路径称为关键路径,而关键路径上的活动称为关键活动。

第 7 章 查找 7.1 查找的基本概念

在数据集合中寻找满足某种条件的数据元素的过程称为查找。 查找的结果分为两种:查找成功和查找失败。

7.2 顺序查找和折半查找

顺序查找又称为线性查找,主要用于线性表中进行查找。

折半查找又称为二分查找,仅适用于有序的顺序表。二分查找的题目非常经典,必考题。

分块查找将查找表分为若干块,块内的元素可以无序,快间是有序的。吸取了顺序查找和折半查找各自的优点。

7.3 B树和B+树

B树,又称为多路平衡查找树,B树中所有结点的孩子个数的最大值称为B树的阶,通常用m表示。一般考察的就是B树的高度、B树的查找、插入和删除。

B+树是变形树。

7.4 散列表

散列函数

直接定址法除留余数法数字分析法平方取中法

处理冲突的方法

开放定址法 (1)线性探测再散列 (2)二次探测再散列拉链法 第 8 章 排序 8.1 排序的基本概念

排序,就是重新排列表中的元素,使表中的元素满足按关键字有序的过程。

算法的稳定性,就是说排序前的两个相同的数的相对位置在排序后是否改变,若位置不变,则稳定,否则不稳定。

排序分为五大类:插入排序、交换排序、选择排序、归并排序和基数排序

8.2 插入排序 直接插入排序(顺序表和链表)折半插入排序(顺序表)希尔排序 8.3 交换排序 冒泡排序(顺序表和链表)快速排序(顺序和链式存储) 8.4 选择排序 简单选择排序堆排序(重点) 8.5 归并排序和基数排序 归并排序基数排序 8.6各种内部排序算法的比较及应用

从时间复杂度的最好情况、平均情况、最坏情况和空间复杂度以及稳定性来比较。

稳定的排序算法:直接插入排序、冒泡排序、归并排序和基数排序。

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