2024-2025-1 20241403 《计算机基础与程序设计》第七周学习总结

学期（如2024-2025-1）学号（如：20241403）《计算机基础与程序设计》第7周学习总结

作业信息

这个作业属于哪个课程	<班级的链接>（如2024-2025-1-计算机基础与程序设计）
这个作业要求在哪里	<作业要求的链接>(如2024-2025-1计算机基础与程序设计第一周作业)
这个作业的目标	数组与链表基于数组和基于链表实现数据结构无序表与有序表树图子程序与参数
作业正文	https://www.cnblogs.com/chenqiqi/p/18537314

教材学习内容总结

一、数组与链表

数组：

• 是一组具有相同数据类型的元素的集合，在内存中连续存储。

• 可以通过索引快速访问特定元素，但插入和删除元素可能需要移动大量元素，效率较低。

• 适用于需要频繁随机访问元素的场景。

链表：

• 由一系列节点组成，每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。

• 插入和删除元素相对容易，只需修改指针即可，但随机访问元素需要遍历链表，效率较低。

• 适用于频繁进行插入和删除操作的场景。

二、基于数组和链表实现数据结构

基于数组实现：

• 可以实现栈、队列等数据结构。例如，用数组实现栈时，可以利用数组的一端作为栈顶，进行入栈和出栈操作。

• 优点是实现简单，随机访问快；缺点是可能浪费空间，插入和删除效率低。

基于链表实现：

• 同样可以实现栈、队列等数据结构。例如，用链表实现队列时，链表的一端作为队首，另一端作为队尾，进行入队和出队操作。

• 优点是灵活，插入和删除效率高；缺点是实现相对复杂，随机访问慢。

三、无序表与有序表

无序表：

• 表中的元素没有特定的顺序。

• 插入元素时，只需将元素添加到合适的位置即可，无需考虑顺序。

• 查找元素时，需要遍历整个表，效率较低。

有序表：

• 表中的元素按照一定的顺序排列。

• 插入元素时，需要找到合适的位置插入，以保持顺序。

• 查找元素时，可以利用顺序进行高效的查找，如二分查找等。

四、树

定义与结构：

• 树是一种非线性数据结构，由节点和边组成。

• 最顶层的节点称为根节点，没有子节点的节点称为叶节点。

• 节点之间的关系可以用父子关系来描述。

二叉树：

• 每个节点最多有两个子节点的树。

• 可以进行遍历操作，如前序遍历、中序遍历和后序遍历。

• 常用于搜索和排序等场景。

五、图

定义与结构：

• 图是由顶点和边组成的非线性数据结构。

• 边可以有方向和权重。

• 图可以分为有向图和无向图。

应用场景：

• 常用于网络路由、社交网络分析、地图导航等领域。

六、子程序与参数

子程序：

• 也称为函数或方法，是一段可以独立执行的代码块。

• 可以接受参数，进行特定的操作，并返回结果。

参数传递：

• 形参是在定义子程序时使用的参数，仅在子程序内部有效。

• 实参是在调用子程序时传递给子程序的具体数值或变量。

• 参数传递可以是值传递或引用传递。

教材学习中的问题和解决过程（先问 AI）

问题1：在基于链表实现栈的数据结构中，入栈和出栈操作的时间复杂度是多少？
问题1解决方案：在基于链表实现栈时，入栈操作只需要在链表头部插入一个节点，时间复杂度为 O(1)。出栈操作也只需要删除链表头部的节点，同样时间复杂度为 O(1)。
因为链表的插入和删除操作在头部进行时，只需要修改指针，不需要移动大量元素，所以时间复杂度较低。