最新数据结构与算法总结与心得(实用5篇)

时间:2023-09-28 22:34:44 作者:琴心月 活动总结 最新数据结构与算法总结与心得(实用5篇)

总结的选材不能求全贪多、主次不分,要根据实际情况和总结的目的,把那些既能显示本单位、本地区特点,又有一定普遍性的材料作为重点选用,写得详细、具体。总结书写有哪些要求呢?我们怎样才能写好一篇总结呢?以下是小编精心整理的总结范文,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。

数据结构与算法总结与心得篇一

谈到计算机方面的专业课程,我觉得数据结构算是一门必不可少的课了,它是计算机从业和研究人员了解、开发及最大程度的利用计算机硬件的一种工具。数据结构与算法分析是两门紧密联系的课程,算法要靠好的数据结构来实现,二者的关系是密不可分的,谈到算法不得不讲数据结构,谈数据结构也不可避免的要了解算法,好的算法一定有一个好的数据结构,很多算法实际上是对某种数据结构实行的一种变换,研究算法也就是研究在实行变换过程中数据的动态性质。这两门课程分别是我在大二和研一的时候学的,因为它们密切的联系,这里将其放在一起总结如下。

什么是数据结构呢?研究数据的逻辑结构和存储结构(物理结构)以及它们之间的关系,且为该结构定义相应的运算设计相应的算法。这里的数据是指可输入到计算机能被程序处理的符号的集合。其中,数据的逻辑结构是指数据之间逻辑关系的描述,逻辑结构的分类有线性结构、树形结构和图结构。数据的存储结构是指数据在计算机中存储结构,也称为物理结构,它有4类基本的存储映射方法:1.顺序的方法;2.链接的方法;3.索引的方法;4.散列的方法。在程序设计语言中,数据结构直接反映在数据类型上,比如一个整型变量就是一个节点,根据类型给他分配内存单元。抽象数据类型:一组值以及在这些值上定义的操作集合,它是描述数据结构的一种理论工具,其特点是把数据结构作为独立于应用程序的一种抽象代数结构。

线性表结构:由一系列元素组成的有序的序列,除了第一个元素和最后一个元素外,每个元素都只有一个直接前趋和直接后继,元素的个数称为线性表的长度。它的存储方式有顺序存储和链式存储。顺序存储方式它的优点是存储单元是连续的,适合快速访问元素内容,链表的特点是动态申请内存空间,并通过指针来链接结点,按照线性表的前驱关系把一个个结点链接起来,这样可以动态地根据需要分配内存空间,经常用于插入新结点或删除节点的需要,链表还可以根据结点中指针个数分为单链表、双链表、循环链表等。在线性表结构中有两类特别的线性表:栈和队列。栈是一种限制访问端口的线性表,常称为后进先出表。正是这种特殊的性质使得栈的用途非常广泛,比如在计算表达式的值时处理运算符的先后次序,另外一个大的用处就是递归了,hanoi 塔就是最典型的用了递归的思想,在算法中,也有很多运用递归思想的例子。队列也属于限制访问点的线性表,它的特点就是加入和删除元素都只能在队列的一端进行,即队列首出,队列尾进,最大的特点是先来先服务,先进先出。因为这个特点,队列常被用作消息缓冲器。

在算法设计中,顺序表主要用于检索,而利用栈中的递归思想在算法中则应用非常广泛,如递归排序,分治算法等。

树结构:是一种非常重要的非线性数据结构,它是由一个根结点和若干叶结点组成的树状结构,除了根结点每个结点只能有一个父节点,可以有若干子结点,若干个树结构还可以构成森林,树的存储结构也分为顺序存储和链式存储,最典型的是左孩子右兄弟法。在树结构中比较重要的算法就是周游(遍历)树,有先根次序、后根次序以及中根次序。树结构中有几类非常重要的特殊树结构,如二叉树,b树,b+树等,其中,二叉树应用最为广泛。

二叉树:是指每个结点最多有两个子结点的树结构,具体细分,根据叶子结点的特性可分为满二叉树、完全二叉树等。二叉树的遍历也分为深度优先和广度优先。另外,二叉树有几条非常重要的性质,这也使得它的应用非常广泛。

在算法设计中,典型的利用树的深度优先遍历的算法是回溯法,而典型的广度优先搜索算法是分枝定界法。

图:是一种较线性表和树更为复杂的数据结构。一般来讲,数据的逻辑结构可表示为结点的有穷集合k和k上的一个关系r,如果对k中结点相对于r的前驱、后继个数加以限制,则可以分别定义线性结构、树形结构和图结构,即:

图结构:不限制前驱的个数,亦不限制后继的个数,反映一种网状关系。

通常用g=(v,e)代表一个图,其中v是顶点集,e是边集。图分为有向图和无向图,图的存储方式有邻接表和邻接矩阵法。和树类似的,图中也需要周游,同样有深度优先搜索和广度优先搜索,而比树的周游要更复杂,也更重要。在这一块中,有两种比较典型的求最短路径和最小支撑树的算法需要注意,它们分别是dijkstra算法和prim算法。另外需要注意的是图的连通性。

在算法设计中,典型的用到图论的算法有贪心算法和动态规划算法。

(1)输入:有零个或多个由外部提供的量作为算法的输入。(2)输出:算法产生至少一个量作为输出。

(3)确定性:组成算法的每条指令是清晰的,无歧义的。(4)有限性:算法中每条指令的执行次数是有限的,执行每条指令的时间也是有限的。

我们研究一个算法或者评价一个算法主要是通过估计该算法的复杂性,包括时间复杂性和空间复杂性。空间复杂性是指使用该算法的程序在运行时需要占用多少内存空间,具体包括指令空间、数据空间和环境栈空间。时间复杂性是指执行该程序所需要的时间量级,通常是估算的时间,包括编译时间和运行时间。同时评价一个算法的好坏还要看其时间复杂性和空间复杂性随着输入规模的增长趋势,一般能接受的最好是线性增长。在算法设计这本书中,每介绍一个算法都会分析其算法复杂度,由此可看出它的重要性。

首先,从递归的分治算法开始。分治算法的基本思想是将一个规模为n的问题分解为k个规模较小的子问题,这些子问题互相独立且与原问题相同。递归的解这些子问题,然后将各个子问题的解合并得到原问题的解。该算法的主要应用有大整数乘法,矩阵乘法、合并排序等。可以大大降低算法的时间复杂度,但使用递归栈可能增加程序的空间规模。

动态规划算法和贪心算法:与分治算法类似,动态规划的基本思想也是将待求解问题分解成若干子问题,先求解子问题,然后从这些子问题的解得到原问题的解。与分治算法不同的是,适合于用动态规划法求解的问题,经分解得到的子问题往往不是相互独立的。动态规划算法适用于解最优化问题。通常可按以下4个步骤:

(1)找出最优解的性质,并刻画其结构特征。(2)递归的定义最优值。

(3)以自底向上的方式计算出最优值。

(4)根据计算最优值时得到的信息,构造最优解。

动态规划算法的基本要素是最优子结构性质和子问题重叠性质。

最优子结构性质。如果问题的最优解所包含的子问题的解也是最优的,我们就称该问题具有最优子结构性质(即满足最优化原理)。最优子结构性质为动态规划算法解决问题提供了重要线索。

子问题重叠性质。子问题重叠性质是指在用递归演算法自顶向下对问题进行求解时,每次产生的子问题并不总是新问题,有些子问题会被重复计算多次。动态规划算法正是利用了这种子问题的重叠性质,对每一个子问题只计算一次,然后将其计算结果保存在一个表格中,当再次需要计算已经计算过的子问题时,只是在表格中简单地查看一下结果,从而获得较高的效率。

另外一点要素是备忘录方法,它作为动态规划算法的变形,用表格保存已解决问题的答案,在下次需要解此子问题时,只要简单查看子问题的解答,而不必重新计算。与动态规划不同的是备忘录方法的递归是自顶向下的,而动态规划则是自底向上的。

动态规划算法设计策略典型的应用案例有:矩阵连乘、最大字段和、流水作业调度等。有时满足动态规划条件的问题可以有更好的算法,比如贪心算法。贪心算法即总是做出在当前看来是最好的选择。也就是说贪心算法并不从整体最优上加以考虑,它所做的总是做出的选择只是在某种意义上的局部最优。这种启发式的策略并不能总是奏效,然而对某些特定的问题确能达到预期目的。比如活动安排的例子。

贪心算法的基本要素主要有贪心选择性质和最优子结构性质。所谓贪心选择性质是指所求问题的整体最优解可以通过一系列局部最优的选择,即贪心选择来达到。这是贪心算法与动态规划的主要区别,它们的共同点是都要求问题具有最优子结构性质。

贪心算法的典型案列是:活动安排、最优装载问题、最短路径和最优生成树问题。回溯法和分枝定界法:回溯法有“通用的解题法”之称。用它可以系统的搜索一个问题的所有解或任一解。它在问题的解空间树中,按深度优先策略,从根节点出发搜索解空间树。其算法框架包含递归回溯和迭代回溯,两个特别的解空间树为子集树和排列树。典型的回溯法的案例有:批处理作业调度、图的m着色、旅行售货员问题、0-1背包问题等。

分枝定界法类似于回溯法,也是在问题的解空间上搜索问题解的算法。一般情况下,分治定界法与回溯法的求解目标不同。回溯法的求解目标是找出解空间中满足约束条件的所有 的解,而分枝定界法的求解目标则是找出满足约束条件的一个解,或是满足约束条件的解中找出使某一目标函数值达到极大或极小的解,即在某种意义下的最优解。由于求解目标不同,导致分支定界法与回溯法对解空间的搜索方式也不相同。回溯法以深度优先的方式搜索解空间,而分枝定界法则以广度优先或以最小耗费优先的方式搜索解空间。

另外,在算法分析中一定要提的是np问题。首先需要介绍p(polynomial,多项式)问题.p问题是可以在多项式时间内被确定机(通常意义的计算机)解决的问题。np(non-deterministic polynomial, 非确定多项式)问题,是指可以在多项式时间内被非确定机(他可以猜,他总是能猜到最能满足你需要的那种选择,如果你让他解决n皇后问题,他只要猜n次就能完成----每次都是那么幸运)解决的问题.这里有一个著名的问题----千禧难题之首,是说p问题是否等于np问题,也即是否所有在非确定机上多项式可解的问题都能在确定机上用多项式时间求解。

np完全(np complete,npc)问题是指这样一类np问题,所有的np问题都可以用多项式时间划归到他们中的一个。所以显然np完全的问题具有如下性质:它可以在多项式时间内求解,当且仅当所有的其他的np-完全问题也可以在多项式时间内求解。这样一来,只要我们找到一个npc问题的多项式解,所有的np问题都可以多项式时间内划归成这个npc问题,再用多项式时间解决,这样np就等于p了。

小结一下,在算法设计这么课中学了这么几大类典型的算法,里面也涉及到具体的应用案例,但我觉得学算法的目的远不是学会这几种固定的特殊问题的解法而已,事实上领会这些巧妙算法背后的思想然后学会迁移到其他新的问题中去才是领会了算法设计的精髓。

数据结构与算法总结与心得篇二

学 生 实 验 报 告 册

课程名称:

学生学号:

所属院部:

(理工类)

算法与数据结构 专业班级:

学生姓名:

指导教师: ——20 学年 第 学期

金陵科技学院教务处制

实验报告书写要求

实验报告原则上要求学生手写,要求书写工整。若因课程特点需打印的,要遵照以下字体、字号、间距等的具体要求。纸张一律采用a4的纸张。

实验报告书写说明

实验报告中一至四项内容为必填项,包括实验目的和要求;实验仪器和设备;实验内容与过程;实验结果与分析。各院部可根据学科特点和实验具体要求增加项目。

填写注意事项

(1)细致观察,及时、准确、如实记录。(2)准确说明,层次清晰。

(3)尽量采用专用术语来说明事物。

(4)外文、符号、公式要准确,应使用统一规定的名词和符号。(5)应独立完成实验报告的书写,严禁抄袭、复印,一经发现,以零分论处。

实验报告批改说明

实验报告的批改要及时、认真、仔细,一律用红色笔批改。实验报告的批改成绩采用百分制,具体评分标准由各院部自行制定。

实验报告装订要求

实验批改完毕后,任课老师将每门课程的每个实验项目的实验报告以自然班为单位、按学号升序排列,装订成册,并附上一份该门课程的实验大纲。

实验项目名称: 顺序表 实验学时: 2 同组学生姓名: 实验地点: 实验日期: 实验成绩: 批改教师: 批改时间:

实验1 顺序表

一、实验目的和要求

掌握顺序表的定位、插入、删除等操作。

二、实验仪器和设备

vc6.0

三、实验内容与过程(含程序清单及流程图)

1、必做题

(1)编写程序建立一个顺序表,并逐个输出顺序表中所有数据元素的值。编写主函数测试结果。

(2)编写顺序表定位操作子函数,在顺序表中查找是否存在数据元素x。如果存在,返回顺序表中和x值相等的第1个数据元素的序号(序号从0开始编号);如果不存在,返回-1。编写主函数测试结果。(3)在递增有序的顺序表中插入一个新结点x,保持顺序表的有序性。

解题思路:首先查找插入的位置,再移位,最后进行插入操作;从第一个元素开始找到第一个大于该新结点值x的元素位置i即为插入位置;然后将从表尾开始依次将元素后移一个位置直至元素i;最后将新结点x插入到i位置。

(4)删除顺序表中所有等于x的数据元素。

2、选做题

(5)已知两个顺序表a和b按元素值递增有序排列,要求写一算法实现将a和b归并成一个按元素值递减有序排列的顺序表(允许表中含有值相同的元素)。

程序清单:

四、实验结果与分析(程序运行结果及其分析)

五、实验体会(遇到问题及解决办法,编程后的心得体会)

实验项目名称: 单链表 实验学时: 2 同组学生姓名: 实验地点: 实验日期: 实验成绩: 批改教师: 批改时间:

实验2 单链表

一、实验目的和要求

1、实验目的

掌握单链表的定位、插入、删除等操作。

2、实验要求

(1)注意链表的空间是动态分配的,某结点不用之后要及时进行物理删除,以便释放其内存空间。

(2)链表不能实现直接定位,一定注意指针的保存,防止丢失。

二、实验仪器和设备

visual c++6.0

三、实验内容与过程(含程序清单及流程图)

1、必做题

(1)编写程序建立一个单链表,并逐个输出单链表中所有数据元素。(2)在递增有序的单链表中插入一个新结点x,保持单链表的有序性。

解题思路:首先查找插入的位置然后进行插入操作;从第一个结点开始找到第一个大于该新结点值的结点即为插入位置;然后在找到的此结点之前插入新结点;注意保留插入位置之前结点的指针才能完成插入操作。

(3)编写实现带头结点单链表就地逆置的子函数,并编写主函数测试结果。

2、选做题

已知指针la和lb分别指向两个无头结点单链表的首元结点。要求编一算法实现,从表la中删除自第i个元素起共len个元素后,将它们插入到表lb中第j个元素之前。程序清单:

四、实验结果与分析(程序运行结果及其分析)

五、实验体会(遇到问题及解决办法,编程后的心得体会)

实验项目名称: 堆栈和队列 实验学时: 2 同组学生姓名: 实验地点: 实验日期: 实验成绩: 批改教师: 批改时间:

实验3 堆栈和队列

一、实验目的和要求

(1)掌握应用栈解决问题的方法。(2)掌握利用栈进行表达式求和的算法。

(3)掌握队列的存储结构及基本操作实现,并能在相应的应用问题中正确选用它们。

二、实验仪器和设备

visual c++6.0

三、实验内容与过程(含程序清单及流程图)

1、必做题

(1)判断一个算术表达式中开括号和闭括号是否配对。(2)测试“汉诺塔”问题。

(3)假设称正读和反读都相同的字符序列为”回文”,试写一个算法判别读入的一个以’@’为结束符的字符序列是否是“回文”。

2、选做题

在顺序存储结构上实现输出受限的双端循环队列的入列和出列算法。设每个元素表示一个待处理的作业,元素值表示作业的预计时间。入队列采取简化的短作业优先原则,若一个新提交的作业的预计执行时间小于队头和队尾作业的平均时间,则插入在队头,否则插入在队尾。程序清单:

四、实验结果与分析(程序运行结果及其分析)

五、实验体会(遇到问题及解决办法,编程后的心得体会)

实验项目名称: 串 实验学时: 2 同组学生姓名: 实验地点: 实验日期: 实验成绩: 批改教师: 批改时间:

实验4 串

一、实验目的和要求

掌握串的存储及应用。

二、实验仪器和设备

visual c++6.0

三、实验内容与过程(含程序清单及流程图)

1、必做题

(1)编写输出字符串s中值等于字符ch的第一个字符的函数,并用主函数测试结果。

(2)编写输出字符串s中值等于字符ch的所有字符的函数,并用主函数测试结果。

解题思路:可以将第一题程序改进成一个子函数,在本题中循环调用。(3)设字符串采用单字符的链式存储结构,编程删除串s从位置i开始长度为k的子串。

2、选做题

假设以链结构表示串,编写算法实现将串s插入到串t中某个字符之后,若串t中不存在这个字符,则将串s联接在串t的末尾。

提示:为提高程序的通用性,插入位置字符应设计为从键盘输入。程序清单:

四、实验结果与分析(程序运行结果及其分析)

五、实验体会(遇到问题及解决办法,编程后的心得体会)

实验项目名称: 二叉树 实验学时: 2 同组学生姓名: 实验地点: 实验日期: 实验成绩: 批改教师: 批改时间:

实验5 二叉树

一、实验目的和要求

(1)掌握二叉树的生成,以及前、中、后序遍历算法。(2)掌握应用二叉树递归遍历思想解决问题的方法。

二、实验仪器和设备

visual c++6.0

三、实验内容与过程(含程序清单及流程图)

1、必做题

(1)建立一棵二叉树。对此树进行前序遍历、中序遍历及后序遍历,输出遍历序列。

(2)在第一题基础上,求二叉树中叶结点的个数。(3)在第一题基础上,求二叉树中结点总数。(4)在第一题基础上,求二叉树的深度。

2、选做题

已知一棵完全二叉树存于顺序表sa中,[1…]存储结点的值。试编写算法由此顺序存储结构建立该二叉树的二叉链表。

解题思路:根据完全二叉树顺序存储的性质来确定二叉树的父子关系即“还原”了二叉树,之后再按照二叉树二叉链表的构造方法进行建立。完全二叉树顺序存储的一个重要性质为,第i个结点的左孩子是编号为2i的结点,第i个结点的右孩子是编号为2i+1的结点。程序清单:

四、实验结果与分析(程序运行结果及其分析)

五、实验体会(遇到问题及解决办法,编程后的心得体会)

实验项目名称: 图 实验学时: 2 同组学生姓名: 实验地点: 实验日期: 实验成绩: 批改教师: 批改时间:

实验6 图

一、实验目的和要求

(1)熟练掌握图的基本概念、构造及其存储结构。

(2)熟练掌握对图的深度优先搜索遍历和广度优先搜索遍历的算法。

二、实验仪器和设备

visual c++6.0

三、实验内容与过程(含程序清单及流程图)

1、必做题

(1)构造一个无向图(用邻接矩阵表示存储结构)。

(2)对上面所构造的无向图,进行深度优先遍历和广度优先遍历,输出遍历序列。

2、选做题

采用邻接表存储结构,编写一个判别无向图中任意给定的两个顶点之间是否存在一条长度为k的简单路径的算法。简单路径是指其顶点序列中不含有重复顶点的路径。提示:两个顶点及k值均作为参数给出。程序清单:

四、实验结果与分析(程序运行结果及其分析)

五、实验体会(遇到问题及解决办法,编程后的心得体会)

实验项目名称: 排序 实验学时: 2 同组学生姓名: 实验地点: 实验日期: 实验成绩: 批改教师: 批改时间:

实验7 排序

一、实验目的和要求

(1)熟练掌握希尔排序、堆排序、直接插入排序、起泡排序、快速排序、直接选择排序、归并排序和基数排序的基本概念。

(2)掌握以上各种排序的算法。区分以上不同排序的优、缺点。

二、实验仪器和设备

visual c++6.0

三、实验内容与过程(含程序清单及流程图)

1、必做题

用随机数产生100000个待排序数据元素的关键字值。测试下列各排序函数的机器实际执行时间(至少测试两个):直接插入排序、希尔排序(增量为4,2,1)、冒泡排序、快速排序、直接选择排序、二路归并排序、堆排序和基于链式队列的基数排序。

2、选做题

假设含n个记录的序列中,其所有关键字为值介于v和w之间的整数,且其中很多关键字的值是相同的。则可按如下方法排序:另设数组number[v…w],令number[i]统计关键字为整数i的纪录个数,然后按number重排序列以达到有序。试编写算法实现上述排序方法,并讨论此种方法的优缺点。程序清单:

四、实验结果与分析(程序运行结果及其分析)

五、实验体会(遇到问题及解决办法,编程后的心得体会)

实验项目名称: 查找 实验学时: 2 同组学生姓名: 实验地点: 实验日期: 实验成绩: 批改教师: 批改时间:

实验8 查找

一、实验目的和要求

(1)掌握顺序表查找、有序表查找、索引顺序表查找的各种算法。(2)掌握哈希表设计。

二、实验仪器和设备

visual c++6.0

三、实验内容与过程(含程序清单及流程图)

1、必做题

(1)在一个递增有序的线性表中利用二分查找法查找数据元素x。

2、选做题

(2)构造一个哈希表,哈希函数采用除留余数法,哈希冲突解决方法采用链地址法。设计一个测试程序进行测试。

提示:构造哈希表只是完成查找的第一步,大家应该掌握在哈希表上进行查找的过程,可以试着编程序实现。程序清单:

四、实验结果与分析(程序运行结果及其分析)

五、实验体会(遇到问题及解决办法,编程后的心得体会)

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数据结构与算法总结与心得篇三

数据结构与算法(data structures)

计算机技术已成为现代化发展的重要支柱和标志,并逐步渗透到人类生活的各个领域。随着计算机硬件的发展,对计算机软件的发展也提出了越来越高的要求。由于软件的核心是算法,而算法实际上是对加工数据过程的描述,所以研究数据结构对提高编程能力和设计高性能的算法是至关重要的。

非数值计算问题的数学模型不再是传统的数学方程问题,而是诸如表、树、图之类的数据结构。因此,简单地说,数据结构是一门研究非数值计算的程序设计问题的学科,主要研究数据的逻辑结构、存储结构和算法。

一、教学目的与要求---了解数据的逻辑结构和物理结构;

教学要求在每章教学内容给出,大体上为三个层次:了解、掌握和熟练掌握。他们的含义大致为:了解是正确理解概念,掌握是学会所学知识,熟练掌握就是运用所学知识解决实际问题。

教学目的为:了解算法对于程序设计的重要性 ; 学习掌握基本数据结构的描述与实现方法,熟练掌握典型数据结构及其应用算法的设计。了解算法分析方法。

二、教学重点与难点--数据结构中基本概念和术语,算法描述和分析方法。

1、链表插入、删除运算的算法。算法时间复杂度

2、后缀表达式的算法,数制的换算

利用本章的基本知识设计相关的应用问题

3、循环队列的特点及判断溢出的条件

利用队列的特点设计相关的应用问题

4、串的模式匹配运算算法

5、二叉树遍历算法的设计

利用二叉树遍历算法,解决简单应用问题 哈夫曼树的算法

6、图的遍历

最小生成树

最短路径

7、二叉排序树查找

平衡树二叉树

8、堆排序

快速排序 归并排序

四、教学内容、目标与学时分配

教学内容 教学目标 课时分配

1、绪论

数据结构的内容

逻辑结构与存储结构

算法和算法分析

2、线性表

线性表的定义与运算

线性表的顺序存储

线性表的链式存储

3、栈

栈的定义与运算

栈存储和实现

栈的应用举例

4、队列

队列的定义与基本运算

队列的存储与实现

队列的应用举例

5、串

串的定义与基本运算

串的表示与实现

串的基本运算

6、树和二叉树

树的定义和术语

二叉树树的基本概念和术语 遍历二叉数和线索二叉树

二叉树的转换

二叉树的应用

哈夫曼树及其应用

7、图

图的定义和术语

图的存储结构

图的遍历算法

图的连通性

8、查找

查找的基本概念与静态查找 动态查找

哈希表

了解

了解

掌握

熟练掌握顺序表存储地址的计算

掌握单链表的结构特点和基本运算

掌握双链表的结构特点和基本运算

掌握栈的定义与运算

掌握栈的存储与实现

熟练掌握栈的各种实际应用

掌握队列的定义与基本运算

熟练掌握队列的存储与实现

掌握循环队列的特征和基本运算

了解串的逻辑结构

掌握串的存储结构

熟练掌握串的基本运算

了解

了解二叉树

熟练掌握二叉树定义和存储结构

了解二叉树的遍历算法

掌握

掌握哈夫曼的建立及编码

了解

了解

熟练掌握

熟练掌握

了解

熟练掌握

了解哈希表与哈希方法

4学时

1学时

1学时

2学时

8学时

2学时

2学时

4学时

8学时

2学时

2学时

4学时

6学时

2学时

2学时

2学时

6学时

2学时

2学时

2学时

12学时

2学时

2学时

2学时

2学时

2学时

2学时

8学时

2学时

2学时

2学时

2学时

8学时

4学时

2学时

2学时

9、排序

12学时 插入排序

熟练掌握基本思想

3学时 快速排序

了解各种内部排序方法和特点

3学时 选择排序

掌握

2学时 各种排序方法比较

掌握

2学时

实验内容 实验目标 课时分配 算法编程实验:

1、用指针方式编写程序 复习c(c++)语言指针、结构体等的用法

2、对单链表进行遍历

链表的描述与操作实现

3、栈及其操作

描述方法及操作

4、编写串子系统1 串的特点及顺序定长存储、操作、查找

5、编写串子系统 2 串的特点及顺序定长存储、操作、查找

6、编写树子系统1 二叉树的特点及存储方式、创建、显示、遍历等

7、编写树子系统2 二叉树的特点及存储方式、创建、显示、遍历等

8、图子系统

图的邻接矩阵的存储、遍历、广度/深度优先搜索

9、查找子系统

理解查找基本算法、平均查找长度、静态、动态查找等

五、考试范围与题型

1、考试范围与分数比例

1)绪论

12% 2)线性表

17% 3)栈

7% 4)队列

6% 5)串

4% 6)树和二叉树

14% 7)图

15% 8)查找

4% 9)排序

21%

2、考试题型与分数比例

1)名词解释

18% 2)判断对错

16% 3)填空

16% 4)单项选择

18% 5)应用

32%

六、教材与参考资料

1、教材: 实用数据结构基础(谭浩强)中国铁道出版社

2、参考资料: 数据结构(严蔚敏)清华大学出版社

数据结构实用教程(徐孝凯)清华大学出版社

(撰写人:

,审核人: 2学时 2学时 2学时 2学时 2学时 2学时 2学时 2学时 2学时)

数据结构与算法总结与心得篇四

学 生 实 验 报 告 册

课程名称:

学生学号:

所属院部:

(理工类)

算法与数据结构 专业班级:

学生姓名:

指导教师: ——20 学年 第 学期

金陵科技学院教务处制

实验报告书写要求

实验报告原则上要求学生手写,要求书写工整。若因课程特点需打印的,要遵照以下字体、字号、间距等的具体要求。纸张一律采用a4的纸张。

实验报告书写说明

实验报告中一至四项内容为必填项,包括实验目的和要求;实验仪器和设备;实验内容与过程;实验结果与分析。各院部可根据学科特点和实验具体要求增加项目。

填写注意事项

(1)细致观察,及时、准确、如实记录。(2)准确说明,层次清晰。

(3)尽量采用专用术语来说明事物。

(4)外文、符号、公式要准确,应使用统一规定的名词和符号。(5)应独立完成实验报告的书写,严禁抄袭、复印,一经发现,以零分论处。

实验报告批改说明

实验报告的批改要及时、认真、仔细,一律用红色笔批改。实验报告的批改成绩采用百分制,具体评分标准由各院部自行制定。

实验报告装订要求

实验批改完毕后,任课老师将每门课程的每个实验项目的实验报告以自然班为单位、按学号升序排列,装订成册,并附上一份该门课程的实验大纲。

实验项目名称: 顺序表 实验学时: 2 同组学生姓名: 实验地点: 实验日期: 实验成绩: 批改教师: 批改时间:

实验1 顺序表

一、实验目的和要求

掌握顺序表的定位、插入、删除等操作。

二、实验仪器和设备

vc6.0

三、实验内容与过程(含程序清单及流程图)

1、必做题

(1)编写程序建立一个顺序表,并逐个输出顺序表中所有数据元素的值。编写主函数测试结果。

(2)编写顺序表定位操作子函数,在顺序表中查找是否存在数据元素x。如果存在,返回顺序表中和x值相等的第1个数据元素的序号(序号从0开始编号);如果不存在,返回-1。编写主函数测试结果。(3)在递增有序的顺序表中插入一个新结点x,保持顺序表的有序性。

解题思路:首先查找插入的位置,再移位,最后进行插入操作;从第一个元素开始找到第一个大于该新结点值x的元素位置i即为插入位置;然后将从表尾开始依次将元素后移一个位置直至元素i;最后将新结点x插入到i位置。

(4)删除顺序表中所有等于x的数据元素。

2、选做题

(5)已知两个顺序表a和b按元素值递增有序排列,要求写一算法实现将a和b归并成一个按元素值递减有序排列的顺序表(允许表中含有值相同的元素)。

程序清单:

四、实验结果与分析(程序运行结果及其分析)

五、实验体会(遇到问题及解决办法,编程后的心得体会)

实验项目名称: 单链表 实验学时: 2 同组学生姓名: 实验地点: 实验日期: 实验成绩: 批改教师: 批改时间:

实验2 单链表

一、实验目的和要求

1、实验目的

掌握单链表的定位、插入、删除等操作。

2、实验要求

(1)注意链表的空间是动态分配的,某结点不用之后要及时进行物理删除,以便释放其内存空间。

(2)链表不能实现直接定位,一定注意指针的保存,防止丢失。

二、实验仪器和设备

visual c++6.0

三、实验内容与过程(含程序清单及流程图)

1、必做题

(1)编写程序建立一个单链表,并逐个输出单链表中所有数据元素。(2)在递增有序的单链表中插入一个新结点x,保持单链表的有序性。

解题思路:首先查找插入的位置然后进行插入操作;从第一个结点开始找到第一个大于该新结点值的结点即为插入位置;然后在找到的此结点之前插入新结点;注意保留插入位置之前结点的指针才能完成插入操作。

(3)编写实现带头结点单链表就地逆置的子函数,并编写主函数测试结果。

2、选做题

已知指针la和lb分别指向两个无头结点单链表的首元结点。要求编一算法实现,从表la中删除自第i个元素起共len个元素后,将它们插入到表lb中第j个元素之前。程序清单:

四、实验结果与分析(程序运行结果及其分析)

五、实验体会(遇到问题及解决办法,编程后的心得体会)

实验项目名称: 堆栈和队列 实验学时: 2 同组学生姓名: 实验地点: 实验日期: 实验成绩: 批改教师: 批改时间:

实验3 堆栈和队列

一、实验目的和要求

(1)掌握应用栈解决问题的方法。(2)掌握利用栈进行表达式求和的算法。

(3)掌握队列的存储结构及基本操作实现,并能在相应的应用问题中正确选用它们。

二、实验仪器和设备

visual c++6.0

三、实验内容与过程(含程序清单及流程图)

1、必做题

(1)判断一个算术表达式中开括号和闭括号是否配对。(2)测试“汉诺塔”问题。

(3)假设称正读和反读都相同的字符序列为”回文”,试写一个算法判别读入的一个以’@’为结束符的字符序列是否是“回文”。

2、选做题

在顺序存储结构上实现输出受限的双端循环队列的入列和出列算法。设每个元素表示一个待处理的作业,元素值表示作业的预计时间。入队列采取简化的短作业优先原则,若一个新提交的作业的预计执行时间小于队头和队尾作业的平均时间,则插入在队头,否则插入在队尾。程序清单:

四、实验结果与分析(程序运行结果及其分析)

五、实验体会(遇到问题及解决办法,编程后的心得体会)

实验项目名称: 串 实验学时: 2 同组学生姓名: 实验地点: 实验日期: 实验成绩: 批改教师: 批改时间:

实验4 串

一、实验目的和要求

掌握串的存储及应用。

二、实验仪器和设备

visual c++6.0

三、实验内容与过程(含程序清单及流程图)

1、必做题

(1)编写输出字符串s中值等于字符ch的第一个字符的函数,并用主函数测试结果。

(2)编写输出字符串s中值等于字符ch的所有字符的函数,并用主函数测试结果。

解题思路:可以将第一题程序改进成一个子函数,在本题中循环调用。(3)设字符串采用单字符的链式存储结构,编程删除串s从位置i开始长度为k的子串。

2、选做题

假设以链结构表示串,编写算法实现将串s插入到串t中某个字符之后,若串t中不存在这个字符,则将串s联接在串t的末尾。

提示:为提高程序的通用性,插入位置字符应设计为从键盘输入。程序清单:

四、实验结果与分析(程序运行结果及其分析)

五、实验体会(遇到问题及解决办法,编程后的心得体会)

实验项目名称: 二叉树 实验学时: 2 同组学生姓名: 实验地点: 实验日期: 实验成绩: 批改教师: 批改时间:

实验5 二叉树

一、实验目的和要求

(1)掌握二叉树的生成,以及前、中、后序遍历算法。(2)掌握应用二叉树递归遍历思想解决问题的方法。

二、实验仪器和设备

visual c++6.0

三、实验内容与过程(含程序清单及流程图)

1、必做题

(1)建立一棵二叉树。对此树进行前序遍历、中序遍历及后序遍历,输出遍历序列。

(2)在第一题基础上,求二叉树中叶结点的个数。(3)在第一题基础上,求二叉树中结点总数。(4)在第一题基础上,求二叉树的深度。

2、选做题

已知一棵完全二叉树存于顺序表sa中,[1…]存储结点的值。试编写算法由此顺序存储结构建立该二叉树的二叉链表。

解题思路:根据完全二叉树顺序存储的性质来确定二叉树的父子关系即“还原”了二叉树,之后再按照二叉树二叉链表的构造方法进行建立。完全二叉树顺序存储的一个重要性质为,第i个结点的左孩子是编号为2i的结点,第i个结点的右孩子是编号为2i+1的结点。程序清单:

四、实验结果与分析(程序运行结果及其分析)

五、实验体会(遇到问题及解决办法,编程后的心得体会)

实验项目名称: 图 实验学时: 2 同组学生姓名: 实验地点: 实验日期: 实验成绩: 批改教师: 批改时间:

实验6 图

一、实验目的和要求

(1)熟练掌握图的基本概念、构造及其存储结构。

(2)熟练掌握对图的深度优先搜索遍历和广度优先搜索遍历的算法。

二、实验仪器和设备

visual c++6.0

三、实验内容与过程(含程序清单及流程图)

1、必做题

(1)构造一个无向图(用邻接矩阵表示存储结构)。

(2)对上面所构造的无向图,进行深度优先遍历和广度优先遍历,输出遍历序列。

2、选做题

采用邻接表存储结构,编写一个判别无向图中任意给定的两个顶点之间是否存在一条长度为k的简单路径的算法。简单路径是指其顶点序列中不含有重复顶点的路径。提示:两个顶点及k值均作为参数给出。程序清单:

四、实验结果与分析(程序运行结果及其分析)

五、实验体会(遇到问题及解决办法,编程后的心得体会)

实验项目名称: 排序 实验学时: 2 同组学生姓名: 实验地点: 实验日期: 实验成绩: 批改教师: 批改时间:

实验7 排序

一、实验目的和要求

(1)熟练掌握希尔排序、堆排序、直接插入排序、起泡排序、快速排序、直接选择排序、归并排序和基数排序的基本概念。

(2)掌握以上各种排序的算法。区分以上不同排序的优、缺点。

二、实验仪器和设备

visual c++6.0

三、实验内容与过程(含程序清单及流程图)

1、必做题

用随机数产生100000个待排序数据元素的关键字值。测试下列各排序函数的机器实际执行时间(至少测试两个):直接插入排序、希尔排序(增量为4,2,1)、冒泡排序、快速排序、直接选择排序、二路归并排序、堆排序和基于链式队列的基数排序。

2、选做题

假设含n个记录的序列中,其所有关键字为值介于v和w之间的整数,且其中很多关键字的值是相同的。则可按如下方法排序:另设数组number[v…w],令number[i]统计关键字为整数i的纪录个数,然后按number重排序列以达到有序。试编写算法实现上述排序方法,并讨论此种方法的优缺点。程序清单:

四、实验结果与分析(程序运行结果及其分析)

五、实验体会(遇到问题及解决办法,编程后的心得体会)

实验项目名称: 查找 实验学时: 2 同组学生姓名: 实验地点: 实验日期: 实验成绩: 批改教师: 批改时间:

实验8 查找

一、实验目的和要求

(1)掌握顺序表查找、有序表查找、索引顺序表查找的各种算法。(2)掌握哈希表设计。

二、实验仪器和设备

visual c++6.0

三、实验内容与过程(含程序清单及流程图)

1、必做题

(1)在一个递增有序的线性表中利用二分查找法查找数据元素x。

2、选做题

(2)构造一个哈希表,哈希函数采用除留余数法,哈希冲突解决方法采用链地址法。设计一个测试程序进行测试。

提示:构造哈希表只是完成查找的第一步,大家应该掌握在哈希表上进行查找的过程,可以试着编程序实现。程序清单:

四、实验结果与分析(程序运行结果及其分析)

五、实验体会(遇到问题及解决办法,编程后的心得体会)

数据结构与算法总结与心得篇五

11计本一班 许雪松 1104013018

数据结构与算法是计算机程序设计的重要理论技术基础,它不仅是计算机科学的核心课程,而且也已经成为其他理工专业的热门选修课。总的来说感触还是比较深的,刚开始上的时候还蛮简单的,越到后面感觉越难,算法也更复杂了,有时候甚至听不懂,老师上课时讲的也蛮快的,所以只能靠课下下功夫了。下面是我对本学期学习这门课的总结。

一、数据结构与算法知识点

第一章的数据结构和算法的引入,介绍了数据和数据类型、数据结构、算法描述工具、算法和算法评价四个方面的知识。

第二章具体地介绍了顺序表的概念、基本运算及其应用。基本运算有:初始化表、求表长、排序、元素的查找、插入及删除等。元素查找方法有:简单顺序查找、二分查找和分块查找。排序方法有:直接插入排序、希尔排序、冒泡排序、快速排序、直接选择排序及归并排序等。最后介绍了顺序串的概念,重点在于串的模式匹配。

第三章主要介绍的是线性逻辑结构的数据在链接存储方法下数据结构链表的相关知识。主要是单链表、循环链表的数据类型结构、数据结构、基本运算及其实现以及链表的相关应用问题,在此基础上介绍了链串的相关知识。在应用方面有多项式的相加问题、归并问题、箱子排序问题和链表在字符处理方面的应用问题等。本章未完全掌握的是循环链表的算法问题和c的描述。

第四章介绍在两种不同的存储结构下设计的堆栈,即顺序栈和链栈的相关知识,了解堆栈的相关应用,掌握应用堆栈来解决实际问题的思想及方法。本章主要内容是顺序栈和链栈的概念、数据类型、数据结构定义和基本运算算法及其性能分析。本章堆栈算法思想较为简单,所以能较好掌握。

第五章主要介绍顺序存储和链接存储方法下的两种队列、顺序(循环)队列和链队列的数据结构、基本运算及其性能分析以及应用。顺序队列(重点是循环队列)和链队列的概念、数据类型描述、数据结构和基本运算算法及其性能分析等。本章同堆栈有点类似,算法思想较为简单,所以能较好掌握;但难点重在循环队列队空、队满的判断条件问题。

第六章“特殊矩阵、广义表及其应用”将学习数组、稀疏矩阵和广义表的基本概念,几种特殊矩阵的存储结构及其基本运算,在此基础上学习特殊矩阵的计算算法与广义表应用等相关问题。本章的重点是相关数据结构的存储结构及其基本运算算法。掌握了特殊矩阵的压缩存储结构,在该存储结构下元素的定位方法,理解了稀疏矩阵的计算和广义表的存储结构。

第七章二叉树及其应用。分为二叉树的基本概念、二叉树存储结构、二叉树的遍历算法、线索二叉树、二叉树的应用(哈夫曼树、二叉排序树、堆和堆排序、基本算法)。基本算法包括二叉树的建立、遍历、线索化等算法。在此基础上,介绍二叉树的一些应用问题,包括哈夫曼编码问题、(平衡)二叉排序树问题和堆排序问题等。

第八章说的是树和森林,首先我们要知道树与二叉树是不同的概念。课本介绍了树和森林的概念、遍历和存储结构,还有树、森林和二叉树的相互关系,树或森林怎样转化成二叉树,二叉树又如何转换为树和森林等算法。

第九章“散列结构及其应用”是逻辑结构“集合型”的数据元素在散列存储方法下的数据结构及其应用知识内容。主要介绍散列函数的概念、散列结构的概念、散列存储结构的概念---散列表、散列函数和散列表中解决冲突的处理方法---开放定址法、链地址法以及散列表的基本算法及其性能分析。本章概念较为多,所以掌握不太好。

第十章图及其应用。分为图的概念、图的存储结构及其基本算法、图的遍历及算法、有向图的连通性和最小生成树、图的最小生成树、非连通图的生成森林算法、最短路径、有向无环图及其应用。

二、对各知识点的掌握情况

我对各知识点的掌握情况总结如下:

对于第一章对数据结构的概念理解颇深,大概是每次都要谈论到吧。对算法的时间性能,空间性能基本了解。这些在后面的章节都会有运用。第二章本章重点和难点在查找和排序问题的算法思想上,6种排序方法的性能比较。本章未掌握的为希尔排序、快速排序、归并排序的时间复杂度分析。第三章,对链表掌握还好,对其数据结构进行了分析,有循环链表,掌握的不是很好,对其中一些用法不熟练。第四章堆栈,本章堆栈算法思想较为简单,所以能较好掌握,但表达式计算问题未掌握好的。第五章的循环队列队空、队满的判断条件问题掌握的不是很好。第六章的重点是相关数据结构的存储结构及其基本运算算法。掌握了特殊矩阵的压缩存储结构,在该存储结构下元素的定位方法,理解了稀疏矩阵的计算和广义表的存储结构。第七章对二叉树掌握较好,其概念,存储,遍历有很好的掌握。就是对二叉排序树有点生疏,它的生成算法不是很会。第八章树树与二叉树之间的转换,森林与二叉树的转换算法思想基本掌握。第九章散列的一些知识,没有深入学习,大概了解了散列存储结构散列表,散列函数,冲突的处理方法。第十章了解了图的逆邻接表的存储结构,关键路径求解算法未能掌握好,不能灵活运用图的不同数据结构和遍历算法解决复杂的应用问题。

三、学习体会

刚刚接触这门课时,看到课本中全是算法,当时就晕了,因为我的c语言学的不好,我担心会影响这门课的学习,后来上课时老师说学习这门课的基础是c语言,所以我当时就决定一定要好好补补,争取不被拖后腿,在学习这门课的期间,也遇到了不少问。但是通过学习数据结构与算法,让我对程序有了新的认识,也有了更深的理解。同时,也让我认识到,不管学习什么,概念是基础,所有的知识框架都是建立在基础概念之上的,所以,第一遍看课本要将概念熟记于心,然后构建知识框架。并且,对算法的学习是学习数据结构的关键。在第二遍看课本的过程中,要注重对算法的掌握。对于一个算法,读一遍可能能读懂,但不可能完全领会其中的思想。掌握一个算法,并不是说将算法背过,而是掌握算法的思想。我们需要的是耐心。每看一遍就会有这一遍的收获。读懂算法之后,自己再默写算法,写到不会的地方,看看课本想想自己为什么没有想到。对算法的应用上,学习算法的目的是利用算法解决实际问题。会写课本上已有的算法之后,可以借其思想进行扩展,逐步提高编程能力。

四、对课程教学的建议

1、课程课时较紧,课堂上的练习时间较少,讲解的东西越多,头脑有时就很混乱。

2、感觉上课时的气氛不是很好,虽然大部分人都在听,可是效果不是很好。所以希望老师能在授课中间能穿插一些活跃课堂氛围的话题,可以是大家都非常关心的一些内容,这样既让大家能在思考之余有一个放松,也能够提高学生的学习积极性和学习效率。

3、学习的积极性很重要,有时候我们花了很长时间去写实验报告,也很认真的去理解去掌握,可是最后实验报告可能就只得了一个c,抄的人反而得a,这样的话很容易打击学生的积极性,在后面的实验报告中没动力再去认真写。所以希望老师能在这方面有所调整。

4、虽然讲课的时间很紧,但是还是希望老师能在讲述知识点的时候能运用实际的调试程序来给我们讲解,这样的话能让我们对这些内容有更深刻的印象和理解。

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