2022-2023-2 20221320 数据结构第一周学习总结

一、教材学习内容总结：

1.周一的课上复习了
冯·诺依曼模型：输入设备，输出设备（IO设备），存储器，运算器，控制器（CPU）。
计算机由硬件（裸机）和软件（系统软件与应用软件）组成（软件是程序、数据以及有关文档资料的集合，是（可运行的）思想和内容的数字化。思想：算法、规律、方法（程序）内容：图形、图像、数据、声音、文字等（数据））

程序:是使计算机完成某种任务的一组有序命令（指令语句）的集合。
程序设计语言发展的三个阶段：机器语言→汇编语言→高级语言。
语言翻译：
翻译程序：是把甲种语言程序翻译为等价的乙种语言程序的程序。其中，甲种语言称为源语言。乙种语言称为目标语言。
汇编程序：若源语言是汇编语言，目标语言是机器语言，则该翻译程序被称为汇编程序。
编译程序：若源语言是高级语言，目标语言是汇编语言或机器语言，则该翻译程序被称为编译程序。
解释程序：是翻译程序的另一种形式，它对源程序的语句边解释边执行，不产生目标程序。
计算机求解问题的过程：（重点在分析和设计）

设计红路灯管理系统：
信号灯问题的抽象——>着色问题，求解的方法：穷举法，贪心法。
2.周四的课上复习了
数据结构：研究数据的组织形式，包括数据的逻辑结构、存储结构以及在该数据结构上所施加的操作。
研究数据元素之间的客观联系（逻辑结构）
研究数据在计算机内部的存储方法（存储结构）
研究如何在数据的各种结构（逻辑的和物理的）上实施有效的操作或处理（算法）
数据：信息的载体，是描述客观事物的数、字符以及所有能输入到计算机中、被计算机程序识别和处理的符号的集合。（数值性数据、非数值性数据）
数据(data)：客观事物的符号表示。
数据元素(data element)：数据的基本单位，在程序中通常作为一个整体进行考虑和处理。
数据项(data item) ：数据元素的某一属性。数据元素可以由若干数据项组成，数据项可以由若干更小的款项（组合项、原子项）组成。数据项又称域、字段。
数据对象(data object)：性质相同的数据元素的集合。
数据结构(data structure)：相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。
定义：数据结构是一个二元组
B = <D, R>
其中，D是数据元素的有限集（即数据对象）。R是D上关系的有限集。
前后件关系（前驱与后继关系）：数据元素之间的一个基本关系，但前后件关系所表示的实际意义是随具体对象的不同而不同。一般来说，数据元素之间的任何关系都可以用前后件关系来描述。数据的逻辑结构反映了数据元素之间的逻辑关系，即各数据元素之间的前后件关系。
数据结构是一个二元组：
D是数据元素的有限集（即数据对象）。
R是D上关系的有限集。
为了反映D中各数据元素之间的前后件关系，一般用二元组来表示。
设a与b是D中的两个数据元素，则二元组<a，b>表示a是b的前件，b是a的后件。
数据节点：数据集合D中的每一个数据元素用中间标有元素值的方框表示（数据结点，结点）用一条有向线段从前件结点指向后件结点。

数据的逻辑结构：从数据的逻辑关系上描述数据，与数据的存储无关，与数据元素本身的具体形式、内容无关。数据的逻辑结构可以看作是从具体问题抽象出来的数据模型。

数据的存储结构：所要解决的基本问题是各种逻辑结构在计算机中的存储或者表示，主要包括结点的表示和关系的表示。（顺序存储（多用），链式存储（多用），散列（或哈希）存储，索引存储）

数据类型：指一个值的集合以及在这些值上定义的一组操作的总称。
抽象数据类型（Abstract Data Type, ADT）：指抽象数据组织和与之相关的操作。每一个操作由它的输入和输出定义。抽象数据类型的定义仅取决于它的一组逻辑特性，而与其在计算机内的表示和实现无关。
抽象数据类型可以定义为：(D,R,P)D表示数据对象；R是D上的关系集；P是对D的基本操作集。

C没有为ADT提供专门支持，但可通过程序技术模拟
.h 文件定义数据表示（定义类型）和操作原型
.c 文件实现操作
使用.h文件中定义的类型的文件应包含语句#include “ **.h”
实例：构造一个

二、教材学习中的问题与解决过程

暂无

三、代码调试中的问题和解决过程

1.多项式函数值的计算（直接法语秦九韶算法）
原码：

#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include<math.h>

clock_t start,stop;/*clock_t是clock（）函数返回的变量类型*/
double duration;/*记录被测函数运行时间，以秒为单位*/
#define MAXN 10/*多项式的最大项数，即多项式阶数+1*/
#define MAXK 1e7/*被测函数最大重复调用次数*/

double f1(int n,double a[],double x)
{
    int i;
    double p=a[0];
    for(i=1;i<=n;i++)
        p+=(a[i-1]*pow(x,i));
    return p;
}

double f2(int n,double a[],double x)
{
    int i;
    double p=a[n];
    for(i=n;i>0;i--)
        p=a[i-1]+x*p;
    return p;
}

void run(double (*f)(int, double*,double),double a[],int case_n)
{/*此函数用于测试被测函数（*f）的运行时间，并且根据case_n输出相应的结果*/
/*case_n是输出的函数编号，1代表函数f1,2代表函数2*/
    int i;
/*不在测试范围内的准备工作写在clock（）调用之前*/
    start=clock();/*开始计时*/
    for(i=0;i<MAXK;i++)/*重复调用函数以获得充分多的时间打点数*/
        (*f)(MAXN-1,a,1.1);/*被测函数放在这里*/
    stop=clock();/*停止计时*/

    duration=((double)(stop-start))/CLK_TCK/MAXK;/*计算运行时间*/
/*注意CLK_TCK是机器时钟每秒所走的时钟打点数*/
/*在某些IDE下也可能叫CLOCK_PER_SEC。*/
/*其他不在测试范围内的处理写在后面，例如输出duration的值*/
    printf("ticks%d=%f\n",case_n,(double)(stop-start));
    printf("duration%d=%6.2e\n",case_n,duration);
}
int main()
{
    int i;
    double a[MAXN];/*储存多项式的系数*/
/*为本题的多项式系数赋值。即a[i]=i*/
    for(i=0;i<MAXN;i++)
        a[i]=(double)i;
    run(f1,a,1);
    run(f2,a,2);
    return 0;
}

结果截图：

四、其他（思考、感悟）

五、学习进度条

	博客量（新增/累计）	代码行数（新增/累计）	学习时间（新增/累计）	重要成长
第一周	1/28	100/3950	10/225	数据结构基本认识