教材：《数据结构》严蔚敏吴伟民清华大学出版社 《数据结构算法实现及解析》高一凡西安电子科技大学出版社 第一部分数据结构概述 一、定义（研究是数据结构的存储和数据的操作的） 如何把现实中大量而复杂的问题以特定的数据类型和特定的存储结构保存到主存储器（内存）中，以及在此基础上为实现某个功能（比如查找某个元素，删除某个元素，对所有元素进行排序）而执行的相应操作，这个相应的操作也叫做算法。 数据结构= 个体的存储（从某个角度而言，可忽略）+ 个体与个体之间关系的存储（核心） 算法= 对存储数据的操作 二、算法 解题的方法和步骤 衡量算法的标准 1.时间复杂度 大概程序要执行的次数，而非执行的时间 2.空间复杂度 算法执行过程中大概所占用的最大内存 3.难易程度（即可读性） 4.健壮性 三、数据结构的地位 数据结构是软件中最核心的内容 程序= 数据的存储+ 数据的操作+ 可以被计算机执行的语言 第二部分预备知识 一、指针
指针的重要性：指针是C语言的灵魂 定义 地址：内存单元的编号 从零开始的非负整数 范围：0--FFFFFFFF（即0--4G-1） 指针： 指针就是地址，地址就是指针 指针变量是存放内存单元地址的变量 指针的本质是一个操作受限的非负整数（只能进行减运算）分类： 1.基本类型的指针 2.指针和一维数组的关系 二、结构体 为什么会出现结构体 为了表示一些复杂的数据，而普通的基本类型变量无法满足要求什么叫结构体 结构体是用户根据实际需要自己定义的数据类型 如何使用结构体 两种方式： struct Student st = {1000, "zhangsan", 20} struct Student * pst = &st; 1.st.sid 2.pst->sid pst所指向的结构体变量中的sid这个成员
空间数据库概论答案 【篇一：数据库系统概论试题及答案整理版】 >第一章绪论 一、选择题 1. 在数据管理技术的发展过程中，经历了人工管理阶段、文件系统阶段和数据库系统阶段。在这几个 阶段中，数据独立性最高的是a阶段。 a．数据库系 2. 数据库的概念模型独立于a。 a．具体的机器和dbms 3. 数据库的基本特点是b。 a.(1)数据结构化 (2)数据独立性 (3)数据共享性高，冗余大，易移植 b.(1)数据结构化 (2)数据独立性 (3)数据共享性高，冗余小，易扩充 c.(1)数据结构化 (2)数据互换性 (3)数据共享性高，冗余小，易扩充 (4)统一管理和控制(4)统一管理和控制(4)统一管理和控制 b．e-r图 c．信息世界 d．现实世界 b．文件系统 c．人工管理 d．数据项管理 d.(1)数据非结构化 (2)数据独立性 (3)数据共享性高，冗余小，易扩充(4)统一管理和控制 4. b是存储在计算机内有结构的数据的集合。 a．数据库系统 5. 数据库中存储的是c。 a. 数据 6. 数据库中，数据的物理独立性是指c。 a．数据库与数据库管理系统的相互独立 b．用户程序与dbms的相互独立 c．用户的应用程序与存储在磁盘上数据库中的数据是相互独立的d．应用程序与数据库中数据的逻辑结构相互独立 7. 数据库的特点之一是数据的共享，严格地讲，这里的数据共享是指d。
a．同一个应用中的多个程序共享一个数据集合 b．多个用户、同一种语言共享数据 c．多个用户共享一个数据文件 d．多种应用、多种语言、多个用户相互覆盖地使用数据集合 b. 数据模型 c. 数据及数据间的联系 d. 信息 b．数据库 c．数据库管理系统 d．数据结构 8. 数据库系统的核心是b。 a．数据库 9. 下述关于数据库系统的正确叙述是 a 。 a．数据库系统减少了数据冗余b．数据库系统避免了一切冗余 c．数据库系统中数据的一致性是指数据类型一致 d．数据库系统比文件系统能管理更多的数据 10. 数将数据库的结构划分成多个层次，是为了提高数据库的 b ①和 b ②。①a．数据独立性 ②a. 数据独立性 11. 数据库(db)、数据库系统(dbs)和数据库管理系统(dbms)三者之间的关系是 a 。 a．dbs包括db和dbmsc．db包括dbs和dbms 12. 在数据库中，产生数据不一致的根本原因是d。 a．数据存储量太大 b．没有严格保护数据 d．数据冗余 b．ddms包括db和dbs d．dbs就是db，也就是dbms b．逻辑独立性 b．物理独立性 c．管理规范性 c．逻辑独立性 d．数据的共享 b．数据库管理系统 c．数据模型 d．软件工具 d．管理规范性 c．未对数据进行完整性控制 13. 数据库管理系统(dbms)是d。 a．数学软件
复习提纲 第一章数据结构概述 基本概念与术语（P3） 1．数据结构是一门研究非数值计算程序设计问题中计算机的操作对象以及他们之间的关系和操作的学科. 2．数据是用来描述现实世界的数字,字符,图像,声音,以及能够输入到计算机中并能被计算机识别的符号的集合 2．数据元素是数据的基本单位 3．数据对象相同性质的数据元素的集合 4．数据结构包括三方面内容:数据的逻辑结构.数据的存储结构.数据的操作. （1）数据的逻辑结构指数据元素之间固有的逻辑关系. （2）数据的存储结构指数据元素及其关系在计算机内的表示 ( 3 ) 数据的操作指在数据逻辑结构上定义的操作算法,如插入,删除等. 5.时间复杂度分析 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1、名词解释：数据结构、二元组 2、根据数据元素之间关系的不同，数据的逻辑结构可以分为 集合、线性结构、树形结构和图状结构四种类型。 3、常见的数据存储结构一般有四种类型，它们分别是___顺序存储结构_____、___链式存储结构_____、___索引存储结构_____和___散列存储结构_____。 4、以下程序段的时间复杂度为___O(N2)_____。 int i,j,x; for(i=0;i 空间数据挖掘 一、空间数据库概述 空间数据库指的是地理信息系统在计算机物理存储介质上存储的与应用相关的地理空间数据的总和，一般是以一系列特定结构的文件的形式组织在存储介质之上的。空间数据库的研究始于20世纪70年代的地图制图与遥感图像处理领域，其目的是为了有效地利用卫星遥感资源迅速绘制出各种经济专题地图。由于传统的关系数据库在空间数据的表示、存储、管理、检索上存在许多缺陷，从而形成了空间数据库这一数据库研究领域。而传统数据库系统只针对简单对象，无法有效的支持复杂对象（如图形、图像）。 空间数据挖掘是指从空间数据库中抽取没有清楚表现出来的隐含的知识和空间关系，并发现其中有用的特征和模式的理论、方法和技术。空间数据挖掘和知识发现的过程大致可分为以下多个步骤：数据准备、数据选择、数据预处理、数据缩减或者数据变换、确定数据挖掘目标、确定知识发现算法、数据挖掘、模式解释、知识评价等，而数据挖掘只是其中的一个关键步骤。但是为了简便，人们常常用空间数据挖掘来代替空间数据挖掘和知识发现。 空间数据挖掘与传统数据挖掘的不同表现在以下三个方面： 传统数据挖掘处理的是数字和类，而空间数据则是一些更为复杂的数据类型；传统数据挖掘通常具有显式的输入，而空间数据挖掘的输入则常常是隐式的；在传统数据挖掘中，有一个至关重要的前提假设：数据样品是独立生成的。而这一假设在空间数据分析中是不成立的。事实上，空间数据之间是高度自关联的。 二、空间数据挖掘的技术特点 (一)数据挖掘算法具有高效、可测的特点 数据库一般有数千个表和属性以及上百万个元组。数据库中千兆级别的数据已不再罕见，因为万亿级别的数量数据库已经腾空出世，取代了千兆级别的数据库。高维空间的海量数据库不但使搜索的空间变大，而且更容易发现模式存在的错误，所以充分利用相关知识去改变维数，降低维数，删除多余的数据，使数据挖掘的算法更具高效性。海量空间数据提供知识的算法要有可测性、高效性。多项式算法和指数算法没有实际的使用价值，但是若把算法换成以有限的数据做成特定的模型来获取合适的参数，实现的价值将会相当可观。 (二)所挖掘的信息来源于各种数据 用因特网、广域网、局域网与其他数据源组成一个结构复杂、空间庞大的数据库。数据进行挖掘主要是在各种语义的非格式化和格式化的数据中挖掘数据知识，这种数据挖掘可以弥补庞大、复杂的数据库所不能查询的数据知识。数据库本身已拥有分布广、规模大、数据挖掘方法复杂等特性，该特性的要求是要构建一种分布平行的数据挖掘技术。 1 概述 一、选择题： 1、下列算法的时间复杂度是（） for(i=0;i 数据结构概论考核题 C. 0 1 3 2 D.0 3 1 2 （第9题配图：数组的下标为0,1,2,3） 10.对于哈希函数H(key)=key%13,被称为同义词的关键字是( D ) A.35和41 B.23和39 C.15和44 D.25和51 11.图的深度优先遍历类似于二叉树的( A ) A.先序遍历 B.中序遍历 C.后序遍历 D.层次遍历 12.下述几种排序方法中，稳定的排序算法是( A ) A.直接插入排序 B.快速排序 C.堆排序 D.希尔排序 13.依次取出元素与已排序序列（初始时为空）中的元素进行比较，将其放入已排序序列的正确位 置上的方法，称为( C ) A.希尔排序 B.冒泡排序 C.插入排序 D.选择排序 14.二叉树是非线性数据结构，所以 ( A ) A.它不能用顺序存储结构存储 B.它不能用链式存储结构存储 C.顺序存储结构和链式存储结构都能存储 D.顺序存储结构和链式存储结构都不能使用 15.有8个结点的无向图最多有( B )条边。 A.14 B.28 C.56 D.112 二、填空题（每小题1分，共15分） 1 当问题的规模n趋向无穷大时，算法执行时间T(n)的数量级被称为算法的__时间复杂度______。 2 设数组a[M](M为最大空间个数)作为循环队列Q的存储空间，front为队头指针(指向第一个存 （3）重复（2），直到U=V为止。 此时，TE中必含有n-1条边，则T=（V，{TE}）为N的最小生成树。 2. 假设通信电文使用的字符集为{a,b,c,d,e,f,g}，若这些字符在电文中出现的频度分别为：3， 35，13，15，20，5和9，分别求出这些字符的等长编码以及哈夫曼编码，并比较他们的编码长度。 第一章概论自测题答案 一、填空题 1. 数据结构是一门研究非数值计算的程序设计问题中计算机的操作对象 以及它们之间的关系和运算等的学科。 2. 数据结构被形式地定义为（D, R），其中D是数据元素的有限集合， R是D上的关系有限集合。 3. 数据结构包括数据的逻辑结构、数据的存储结构和数据的运算这三个方面的内容。 4.数据结构按逻辑结构可分为两大类，它们分别是线性结构和非线性结构。 5. 线性结构中元素之间存在一对一关系，树形结构中元素之间存在一对多关系，图形结构中元素之间存在多对多关系。 6．在线性结构中，第一个结点没有前驱结点，其余每个结点有且只有 1个前驱结点；最后一个结点没有后续结点，其余每个结点有且只有1个后续结点。 7. 在树形结构中，树根结点没有前驱结点，其余每个结点有且只有1个前驱结点；叶子结点没有后续结点，其余每个结点的后续结点数可以任意多个。 8. 在图形结构中，每个结点的前驱结点数和后续结点数可以任意多个。 9．数据的存储结构可用四种基本的存储方法表示，它们分别是顺序、链式、索引和散列。 10. 数据的运算最常用的有5种，它们分别是插入、删除、修改、查找、排序。 11.一个算法的效率可分为时间效率和空间效率。 二、单项选择题 （B）1. 非线性结构是数据元素之间存在一种： A）一对多关系B）多对多关系C）多对一关系D）一对一关系 （ C ）2. 数据结构中，与所使用的计算机无关的是数据的结构； A) 存储B) 物理C) 逻辑D) 物理和存储 （C）3. 算法分析的目的是： A) 找出数据结构的合理性B) 研究算法中的输入和输出的关系 C) 分析算法的效率以求改进D) 分析算法的易懂性和文档性 （A）4. 算法分析的两个主要方面是： A) 空间复杂性和时间复杂性B) 正确性和简明性 C) 可读性和文档性D) 数据复杂性和程序复杂性 （ C ）5. 计算机算法指的是： A) 计算方法B) 排序方法 C) 解决问题的有限运算序列D) 调度方法 （B）6. 计算机算法必须具备输入、输出和等5个特性。 A) 可行性、可移植性和可扩充性B) 可行性、确定性和有穷性 C) 确定性、有穷性和稳定性D) 易读性、稳定性和安全性 三、简答题 2.【严题集1.2②】数据结构和数据类型两个概念之间有区别吗？ 答：简单地说，数据结构定义了一组按某些关系结合在一起的数组元素。数据类型不仅定义了一组带结构的数据元素，而且还在其上定义了一组操作。 第一章数据结构概述 基本概念与术语 1．数据：数据是用来描述现实世界的文字，字符，图像，声音，以及能够输入到计算机中并能被计算机处理的符号。 2.数据元素：数据元素是数据的基本单位，是数据这个集合中的个体，也称之为元素，结点，顶点记录。 （补充：一个数据元素可由若干个数据项组成。数据项是数据的不可分割的最小单位。）3．数据对象：数据对象是具有相同性质的数据元素的集合，是数据的一个子集。（有时候也叫做属性。） 4．数据结构：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。 （1）数据的逻辑结构：数据的逻辑结构是指数据元素之间存在的固有逻辑关系，常称为数据结构。 数据的逻辑结构是从数据元素之间存在的逻辑关系上描述数据与数据的存储无关，是独立于计算机的。 依据数据元素之间的关系，可以把数据的逻辑结构分成以下几种： a.集合：数据中的数据元素之间除了“同属于一个集合“的关系以外，没有其他关系。 b.线性结构：结构中的数据元素之间存在“一对一“的关系。若结构为非空集合，则除了第一个元素之外，和最后一个元素之外，其他每个元素都只有一个直接前驱和一个直接后继。 c.树形结构：结构中的数据元素之间存在“一对多“的关系。若数据为非空集，则除了第一个元素（根）之外，其它每个数据元素都只有一个直接前驱，以及多个或零个直接后继。 d.图状结构：结构中的数据元素存在“多对多”的关系。若结构为非空集，折每个数据可有多个（或零个）直接后继。 （2）数据的存储结构：数据元素及其关系在计算机内的表示称为数据的存储结构。 想要计算机处理数据，就必须把数据的逻辑结构映射为数据的存储结构。逻辑结构可以映射为以下两种存储结构： a.顺序存储结构：把逻辑上相邻的数据元素存储在物理位置也相邻的存储单元中，借助元素在存储器中的相对位置来表示数据之间的逻辑关系。 b.链式存储结构：借助指针表达数据元素之间的逻辑关系。不要求逻辑上相邻的数据元素物理位置上也相邻。 5.时间复杂度分析：a.常量阶：算法的时间复杂度与问题规模n无关系T(n)=O(1) b.线性阶：算法的时间复杂度与问题规模n成线性关系T(n)=O(n) c.平方阶和立方阶：一般为循环的嵌套，循环体最后条件为i++ 时间复杂度的大小比较： O(1)< O(log 2 n)< O(n )< O(n log 2 n)< O(n2)< O(n3)< O(2 n ) 第四章GIS空间数据库 第一节空间数据库概述 一、数据库概念 数据库有三个基本部分组成： ⑴ 数据集（库）：按一定结构组织起来的相关数据的集合，既包括数据与数据间的联系。 ⑵ 物理存储介质：计算机的外存与内存储器，外存存储数据，内存存储操作系统与数据库管理系统，并有一定数量的缓冲区，用于数据处理。 ⑶ 数据库软件：核心是数据库管理系统（DBMS），对数据进行建立、定义、管理与维护，还有数据库应用系统，通过空间分析模型对数据进行分析与决策。 二、数据库特征 ⑴ 数据集中控制维护管理。 ⑵数据独立于应用程序。 ⑶ 数据共享，多用户可同时存续数据，提高使用效率。 ⑷ 减少数据冗余，提高数据的一致性。 ⑸ 数据结构化，数据按一定结构形式构成，数据间具有联系。 ⑹ 数据保护功能，具有使用权限，确保数据安全。 第二节数据模型 一、关系模型 关系模型是以数学理论为基础构建的数据模型，它把复杂的数据结构归纳为简单的二元关系，即把每一个实体集看作是一个二维表。关系模型是用一个单一的二维表结构表示实体及实体间的联系，而满足一定条件的二维表称为一个关系。其中每一行是一个实体（记录），每一列是一个实体属性（字段），表中第一行是各字段的型的集合。 作为一个关系的二维表，必须满足以下条件： ⑴ 表中的每一个属性值都是不可再分的基本单元； ⑵ 表中每一列的属性名必须是唯一的； ⑶ 表中每一列必须有相同的数据类型； ⑷ 表中不能有完全相同的行； 关系模型的最大特点是描述的一致性，结构简单清晰。显然，实体及其联系在关系表中一目了然。也可以通过关系之间的连接运算建立新的关系，对关系数据库的查询和统计操作均通过布尔逻辑与数学关系运算实现。关系模型存取路径完全对用户隐蔽，使程序与数据具有高度的独立性。关系模型使用与维护方便。 由关系数据结构组成的数据库系统称为关系数据库系统。在关系数据库中，对数据的操作几乎全部建立在一个或多个关系表格上，通过对这些表格的操作来实现对数据的管理。 二、层次模型与树结构 层次模型是在数据处理中发展最早、技术上已成熟的一种数据模型。他的特点是将数据组织成一棵有根结点的定向的有序树（树指无回的连通图），它是一棵倒挂的树，树分根、枝、叶。它必须满足两个条件：①有一个结点，没有父结点，②其它结点中有且仅有一个父结点。没有父亲的结点称为根结点，其余的结点称为从属结点。从属结点中有下属的为枝，无下属为叶。从根结点开始按父子联系依次连接的结点序列称为层次路径。如一所高校，它由校、院、系、专业、教师、学生等构成，其结构图就像一棵树，校是树根（称根结点），院、系、师、生等为枝（结点），枝结点向上向下都有联系，向上只能有唯一的联系，向下可有若干联系，向下无任何联系的为叶，如具体某个学生。在层次模型中，必须按照从根开始的某条路径进行访问。 层次模型表达的实体间的联系是一对多关系，当实体具有层次关系时，适宜采用层次型数据库进行管理。一对多关系指一个父属性对应多个子属性，而一个子属性只对应一个父属性。层次模型中一切联系都是向下的。 在树形结构中，表示方法是多样的。如一本书A分为B、C两章，B章又分为D、E、F三节；C章分为G、H两节，E节又分为两小节I、J。 三、网状模型与图结构 用丛结构表示的实体间的联系模型叫网状结构模型。层次模型根结点只有一个，根以外的其它结点只有一个父结点，若打破此限制，则层次模型就形成了网状模型。因此网状模型是在层次模型基础上发展起来的，层次模型是网状模型的特殊形式，网状模型是层次模型的一般形式。 从另一个角度上讲，网状模型是在层次结构的基础发展起来的，它扩充了层次结构对联系的限制，因此可灵活地表示实体间的多种关系。它需满足以下条件： ⑴ 可以有一个以上的结点没有父结点。 ⑵ 至少有一个结点有多于一个的父结点。 ⑶ 结点间可以有多种联系。 第一部分数据结构概论及算法分析 一、选择题 1．数据结构是一门研究计算机中__ __对象及其关系的学科。 （1）数值运算（2）非数值运算（3）集合（4）非集合 2．数据结构的定义为(K，R)，其中K是__ __的集合。 （1）算法（2）数据元素（3）数据操作（4）逻辑结构 3．算法分析的目的是____。 （1）找出数据结构的合理性（2）研究算法中输入和输出的关系 （3）分析算法的效率以求改进（4）分析算法的易懂性和文档性 4. 数据的不可分割的基本单位是_ ___。 A.元素 B.结点 C.数据类型 D.数据项 5．下列算法suanfa2的时间复杂度为____。 int suanfa2(int n) { int t=1； while(t<=n) t=t*2； return t； } (log2n) (2n) (n2) (n) 6.（）是具有相同特性数据元素的集合，是数据的子集。 A 数据符号 B 数据对象 C 数据 D 数据结构 7．与数据元素本身的形式、内容、相对位置、个数无关的是数据的( )。 A. 存储结构 B. 逻辑结构 C. 算法 D. 操作 8．数据结构是研究数据的（）及它们之间的相互联系。 A、理想结构，物理结构b、理想结构，逻辑结构 C、物理结构，逻辑结构d、抽象结构，逻辑结构 9．组成数据的基本单位是（）。 a、数据项 b、数据类型 c、数据元素 d、数据变量 10．数据在计算机存储器内表示时，物理地址与逻辑地址相同并且是连续的，称之为： （A）存储结构（B）逻辑结构（C）顺序存储结构（D）链式存储结构11．算法指的是（） A．计算机程序B．解决问题的计算方法 C．排序算法D．解决问题的有限运算序列 12．下列算法suanfa1中语句"x=x*2；"的执行次数是（）。 void suanfa1(int n) { int i,j,x=1； for(i=1；i<=n；i++) for(j=i；j<=n；j++) x=x*2； printf("%d",x)； } (n-1)/2 (n+1)/2 C.n2 D.?nlog2n? 13. 由____组成的集合是一个数据对象。 A.不同类型的数据项 B.不同类型的数据元素 C.相同类型的数据项 D.相同类型的数据元素 14．在下列选项中，哪个不是一个算法一般应该具有的基本特征_____。 A. 确定性 B. 可行性 C. 无穷性 D. 拥有足够的情报15．在计算机中，算法是指______。 A. 查询方法 B. 加工方法 C. 解题方案准确而完整的描述 D. 排序方法16．算法的时间复杂度是指________。 A. 执行算法程序所需要的时间 B. 算法程序的长度 C. 算法执行过程中所需要的基本运算次数 D. 算法程序中的指令条数17．算法的空间复杂度是指________。 A. 算法程序的长度 B. 算法程序中的指令条数 C. 算法程序所占的存储空间 D. 算法执行过程中所需要的存储空间18．下面叙述正确的是_______。 A. 算法的执行效率与数据的存储结构无关 B. 算法的空间复杂度是指算法程序中指令（或语句）的条数 C. 算法的有穷性是指算法必须能在执行有限个步骤之后终止 D. 以上三种描述都不对 19．数据的存储结构是指______。 第1章 数据结构概论 一、判断题 1 算法可以没有输入语句。 解：对。按照算法定义，它包括输入、输出、确定性、有穷性和有效性这五条。其中，算法允许有零个或多个输入语句，但必须至少有一个输出语句。 2 数据的逻辑结构按照数据元素前驱的个数划分为线性与非线性两类，线性的数据结构指数据元素只有一个前驱，非线性的则有多个前驱。 解：错。正确的表述应为：线性的数据结构是指每个数据元素至多只有一个前驱，至多只有一个后继。 3 数据结构包括数据间的逻辑结构、数据的存储方式和数据的运算三个方面。 解：对。数据结构的研究内容为：数据的逻辑结构、存储方式与数据运算。 二、选择题 1 算法的时间复杂度取决于 。 (A)．问题的规模 (B)．待处理数据的初态 (C)．编码的语言 (D)．占用内存的大小 解：选A 。时间复杂度与空间复杂度均取决于问题规模。 2 算法与程序的主要区别在于程序可以不满足算法的 B 。 (A)．确定性 (B)．有穷性 (C)．可行性 (D)．健壮性 解：选B 。 算法包含有五个特性：（1）输入。（2）输出。（3）确定性。（4）有穷性。（5）有效性 程序可以不满足有穷性，亦即程序允许无限次地运行。例如，在以下程序中，当不输入-1时，程序将无限次地运行。 #include空间数据库报告分析
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第一部分数据结构概论及算法分析答案
第1章习题解答 数据结构概论