爆锤数据结构(期末复习笔记)(下)

简介: 爆锤数据结构(期末复习笔记)

Chapter 5


数组

行优先顺序,列优先顺序

地址计算

矩阵

矩阵压缩

对称矩阵

image.png

三角矩阵

稀疏矩阵:三元组存储( i , j , a i j )


广义表:a 1表头,( a 2 , . . . , a n )表尾

长度:元素个数

深度:嵌套深度(递归)

例1:A = ( ) A=()A=()长度为0,深度为1

例2:B = ( ( ) ) B=(())B=(())长度为1,深度为2

Head 取表头,Tail 取表尾

表节点tag=1,原子节点tag=0

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Chapter 6


概念:节点,节点的度,树的度,叶子节点(终端节点),分支节点(非终端节点),孩子,兄弟,祖先,层次,深度(高度),有序树,无序树,森林

性质:树中节点数减一等于度数和

二叉树

性质:第i ii层至多有2 i − 1个节点,深度为k kk的二叉树最多有2 k − 1 个节点。二叉树终端节点数等于二度节点数加一

完全二叉树:叶子节点只在最后两层,左子树深度等于右子树深度或大一

深度:⌊ log ⁡ 2 n ⌋ + 1

双亲:image.png

左孩子:2 ∗ i ,右孩子:2 ∗ i + 1

二叉树顺序存储:浪费空间

二叉链表

含有n节点的二叉链表有n+1个空指针域

二叉树遍历:非线性结构线性化

DLR:先序遍历

LDR:中序遍历

LRD:后序遍历(根节点最后一个输出)

逆波兰式另一种解法:通过后序遍历形成后缀表达式

层次遍历:队列实现(出队一个节点,入队左右孩子)

先序非递归实现:栈存右孩子

线索二叉树

线索:指向前驱和后继的指针

线索链表

遍历线索树不需要栈

树与森林

双亲表示法:多重链表(空链域太多)

单链表

孩子兄弟表示法

左指针:孩子

右指针:兄弟

森林与树的转换

对森林的先序遍历:从左到右一次先序

对森林的中序遍历:从左到右依次后序

赫夫曼树(最优二叉树)

路径,路径长度,树的路径长度

节点的带权路径长度,树的带权路径长度

权值大离根近,权值小离根远

不存在1度节点

如果有n个叶子节点,则共有2n-1个节点

赫夫曼编码:不等长编码,目的是缩短编码长度

编码与解码


Chapter 7


无向图:邻接点,度,关联


无向完全图:1 2 n ( n − 1  )条边


有向图:邻接点,入度,出度,关联


有向完全图:n ( n − 1 )条边


稀疏图,稠密图


连通,连通图,连通分量


强连通,强连通图,强连通分量


图的表示:邻接矩阵,邻接表(逆邻接表)


稠密图用邻接矩阵存储,稀疏图用邻接表存储


图的遍历:dfs,bfs


dfs:栈实现,先根遍历推广 邻接矩阵O ( n 2 )邻接表O ( n + e )

bfs:队列实现,数层次遍历 邻接矩阵O ( n 2 ) 邻接表O ( n + e )


连通分量


生成树(bfs生成树,dfs生成树)=》生成森林


最小生成树


Prim算法:

选点思想:适用于稠密图

O ( n 2 )

Kruskal算法

选边思想:适用于稀疏图

O ( e log ⁡ e )

AOV网


关键路径:路径长度,关键活动

顶点对应事件,边对应活动

最早发生时间,最晚开始时间

最早开始时间,最晚开始时间,时间余量

最早:正向拓扑 最晚:反向拓扑

2104d3d93067481ab6239d2d4d03fc85.png

最短路径


迪杰斯特拉算法O ( n 2 )


Chapter 9


查找表:静态查找表,动态查找表


关键字:主关键字(唯一),次关键字(不唯一)


静态表:顺序表,有序表(折半查找,插值查找),索引顺序表,斐波那契查找


动态表:二叉排序树,平衡二叉树,B树,散列表


评价标准:平均查找长度:ASL


顺序表与链表:遍历逐个找


优点:简单,适应面广

缺点:ASL比较大,数据多时查找效率很低

索引查找表:先根据索引找到记录所在的块,再从块中找


哨兵法:省略对下标越界的检查,提高算法执行速度


折半查找(二分查找)


前提:有序,顺序存储

判定树:n 个节点,最多判定⌊ log ⁡ 2 n ⌋ + 1次

image.png

只适用于有序表的顺序存储

效率很高

索引顺序表


索引:把一个关键字与它对应的记录相关联的过程

索引存储结构:数据主表,索引表

索引项的一般形式:关键字值+地址

主表:用数组存待查记录,每个数据元素至少有一个关键字域

索引表:按关键字有序,表中每个节点有最大关键字域和指向本块的第一个节点的指针

块间有序,块内无序

第i + 1 个块的关键字均大于(小于)第i ii个块的记录关键字

image.png(长度为n的表分为b块,每块有s个记录)

二叉排序树


左小右大

中序遍历二叉排序树得到增序列

插入,删除都保持有序性

平衡二叉树(AVL树)


平衡因子(Balance Factor):左子树高度减右子树高度

平衡化旋转

单向:单向左旋,单向右旋

双向:先左后右,先右后左

适合查找,较少插入和删除

B树(多路平衡查找树)

B-:非终端节点至少有image.png棵子树,最多有m 棵子树

叶子节点都同一层次且不包含任何信息

若m 阶B-树中有N 个关键字,则叶子节点(查找不成功的节点)有N + 1 个

B+树


一个节点有N 个关键字,则一定有N 棵子树

叶子节点按小到大链接

叶子结点包含了全部记录的关键字信息以及关键字记录的指针

非终端节点中只含有其子树根节点中最大最小关键字

哈希


哈希存储:数组存储

哈希函数:关键字与对应地址的联系(哈希函数是一个压缩映象)

直接定址法:关键字的线性函数,仅适用于地址集与关键字集等大

数字分析法:选几位

平方取中法:适用于关键字中(比较常用)

折叠法:移位相加,间界相加(类似蛇形)从右向左分割 适用于关键字位数比较多,数字分布比较均匀的情况

除留余数法:最简单,最常用。(选择质数,或不含20以内质因子的合数)

设计哈希函数应考虑:

计算哈希函数所需时间

关键字长度

哈希表大小

关键字分布情况

记录查找频率

解决冲突

开放定址法:线性探测再散列,二次探测再散列,伪随机探测再散列。充分利用空间,但比较容易产生聚集

再哈希法:构造若干个哈希函数,不易聚集但增加计算时间

链地址法(拉链法):表前插入/表后插入

建立公共溢出区

哈希查找:按照处理冲突的方式查找,知道地址对应值为空

image.png


性能评价:时间复杂度,辅助空间,稳定性

内部排序

插入排序

直接插入排序

稳定

最好情况:比较n − 1 次 移动0 次

最差情况:image.png

希尔排序

不稳定

克服了直接插入排序每次只能交换相邻两个记录的缺点

选择排序

简单选择排序

不稳定

辅助空间O ( 1 )

时间复杂度O ( n 2 )

堆排序

不稳定

辅助空间O ( 1 )

时间复杂度O ( n log ⁡ n )

交换排序

冒泡排序

稳定

时间复杂度O ( n 2 )

image.png

快速排序

不稳定

最好时间复杂度O ( n log ⁡ n )

最坏时间复杂度O ( n 2 )

归并排序

稳定

2路归并

辅助空间O ( n )

时间复杂度O ( n log ⁡ n )

基数排序

稳定

时间复杂度O ( d ( n + r a d i x ) ) (关键字d位,每位基数radix,n个对象)

辅助空间O ( n + r a d i x )

笔试题记不清了,只记得去年笔试附加题考了十字链表


写在后面


记得去年考数据结构时候焦头烂额,笔试前一天晚上通宵一晚整理复习了一本书。当时困得要死,好在后来结果差强人意。现在把当时笔记重新整理下分享出来,方便大家复习。大家加油嗷!!!


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