2021年10月16日 2021-2022第一学期20212303《网络空间安全专业导论》第四周学习总结

第8章

抽象数据类型与子程序

8.1抽象数据类型

抽象数据类型（ADT）是指一个数学模型及定义在该模型上的一组操作。它仅取决于其逻辑特征，而与计算机内部如何表示和实现无关。
数据结构 = 数据 + 组成方式；

数据类型 = 数据 + 处理方式。
抽象数据类型 = 一组特定的数据类型+在该数据之上的一组操作

通俗理解：根据定义抽象数据类型的定义，它还包括该模型上的一组操作。就像“超级玛丽”这个经典的任天堂游戏，里面的游戏主角是马里奥，我们给他定义了基本操作，前进、后退、跳、打子弹等。这就是一个抽象数据类型，定义了一个数据对象、对象中各元素之间的关系及对数据元素的操作。至于，到底是哪些操作，这只能由设计者根据实际需要来定。像马里奥可能开始只能走和跳，后来发现应该增加一种打子弹的操作，再后来又有了按住打子弹键后前进就有跑的操作。这都是根据实际情况来定的。 引用自一篇博客的文章：了不起de狐狸爸爸的博客：什么是抽象数据类型。

你玩英雄联盟操作的英雄本质上就是一种抽象数据类型（ADT），他的底层是由很多基本数据类型构成的，并且还定义了在数据上的很多操作，比如我们的德玛西亚：他的英雄属性，比如生命值、攻击力、攻击速度，就是很多基本数据类型。
他的操作技能，比如致命打击 （Q）、德玛西亚正义（R）就是数据上的操作。
基本数据组合、数据上的操作，加在一起就成了抽象数据类型；英雄属性、操作技能，加在一起就成了德玛西亚！
下一次玩英雄联盟的时候，记住：你玩的不是英雄，是一种抽象数据类型！
感觉这个作者的解释很通俗
作者：Mr.A2N
链接：https://www.zhihu.com/question/24268274/answer/151862337
来源：知乎

这个非常抽象，这一段可以帮助理解

数据结构：是相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合

数据类型：一个值的集合+定义在这个值集上的一组操作

抽象数据类型：一个数学模型+定义在该模型上的一组操作

数据结构:一种抽象数据类型中的复合数据域的实现
容器：存放和操作其它对象的对象

8.2 8.3 栈 队列

本质上，栈和队列都是线性表，只是根据操作的需求我们人为地在线性表上加上限制，形成了两种具有独特功能的数据结构。

栈

首先，普通的线性表实现是有两个端口可以访问的，但是如果作为栈就要封闭一端（就和六出祁山一样，只能前进）。只能访问另一端。这当然不是自讨苦吃，栈是一种抽象数据结构，是对现实世界对象的模拟。
比如，自助餐厅中的一叠盘子，新盘子放在这一叠盘子的最上面，取得时候也是从最上面取。将其抽象出来就是栈，这是最合适的抽象方式。

队列

队列是一种简单的等待序列，在尾部加入元素时队列加长，在前端删除数据时队列缩短。与栈不同，队列是一种使用两端的结构：一端用来加入新元素，另一端用来删除元素。队列是先进先出的结构。

8.4列表

链式结构：

一个将数据项和找到下一项位置的信息保存到同一容器的实现方式
不要把列表误认为是数组：
数组：数组是列表的一种特殊实现形式，数据存储是有序的，是通过索引来对数组进行访问（列表中没有索引），下表从0开始；

列表：

在编程语言中的常见表现形式有数组和链表，栈和队列是两种特殊的链表。

8.5树

利用更复杂的结构表示更复杂的关系。在计算领域，通常所说的的二叉树

8.5.1二叉树

具有唯一起始节点的抽象复合结构，其中每个节点可以有两个子女节点，根节点和每个子女节点间有且只有一条路径
根：树中唯一的开始节点
叶节点：没有子女的树节点

8.5.2二叉检索树

二叉检索树任何节点的值都要大于它左子树中的所有节点的值，并且要小于它的右子树中的所有节点的值

8.6图

表示层次结构关系的一种有效方式
图：由一组节点和把节点连接起来的边组成的数据结构。
顶点：图中的节点
边：表示图中的两个节点连接的顶点对
无向图：边无方向
有向图：边是从一个顶点指向另一个顶点的有方向箭头
邻顶点：通过边连接起来的两个顶点
路径：连接图中两个顶点的一系列顶点
顶点的对象可以是任何概念

8.6.1创建图

8.6.2图算法

1.深度优先搜寻 能否搭乘最喜爱的航班从A到B

2.广度优先搜索 能否用最少的停顿从A到B

3.单源最短路线搜索：能否用最短路线从X到Y

8.7子程序

8.7.1参数传递

参数列表：程序中两部分之间的通信机制
形参：列在子程序名后的括号中的标识符
实参：子程序调用中列在括号中的标识符

8.7.2值参与引用参数

值参：由调入单元传入实参的副本（写在留言板上）的形参
引用参数：由调用单元传入实参的地址（写在留言板上）的形参

第九章 面向对象设计与高级程序语言