c数据结构与算法设计
① 数据结构与算法分析 —— C 语言描述:二叉树
二叉树(binary tree)是一棵树,其中每个节点的儿子都不能多于两个。
二叉树的一个性质是平均二叉树的深度要比 N 小的多,这个性质有时很重要。分析表明,这个平均深度为 ,而对于特殊类型的二叉树,即二叉查找树(binary search tree)。其深度的平均值是 。不幸的是,在最坏情况下,这个深度可以大到 N-1 的。
因为一棵二叉树最多有两个儿子,所以我们可以用指针直接指向它们。树节点的声明在结构上类似于双链表的声明,在声明中,一个节点就是由 key(关键字)信息加上两个指向其他节点的指针(Left 和 Right)组成的结构。
应用于链表上的许多法则也可以应用到树上。特别地,当进行一次插入时,必须调用 malloc 创建一个节点。节点可以在调用 free 删除后释放。
我们可以用在画链表时常用的矩形框画出二叉树,但是,树一般画成圆圈并用一些直线连接起来,因为二叉树实际上就是图(graph)。当涉及树时,我们也不显示地画出 NULL 指针,因为具有 N 个节点的每一棵二叉树都将需要 N+1 个 NULL 指针。
二叉树有许多与搜索无关的重要应用。二叉树的主要用处之一是在编译器的设计领域。
上图就是一个表达式树(expression tree)。表达式树的树叶是操作树(operand),比如常数或者变量,而其他的节点为操作符(operator)。由于这里所有的操作都是二元的,因此这棵特定的树正好是二叉树,虽然这是最简单的情况,但是节点含有的儿子还是有可能多于两个的。一个节点也有可能只有一个儿子,如果有一目减算符(unary minus operator)的情形。可以将通过递归计算左子树和右子树所得到的值应用在根处的算符操作中而算出表达式树 T 的值。上面里的例子中,左子树的值是“((3+1) 3)/((9-5)+2)”,右子树的值是“(3 (7-4)+6)”,因此整棵树的表达式就是图上的结果。
我们可以通过递归产生一个带括号的左表达式,然后打印出在根处的运算符,最后再递归地产生一个带括号的右表达式而得到一个(对两个括号整体进行计算的)中缀表达式(infix expression)。这种一般的方法(左,节点,右)称为中序遍历(inorder traversal);由于其产生的表达式类型,这种遍历很容易记忆。
另一个遍历策略是递归打印出左子树、右子树,然后打印运算符。如果我们应用这种策略于上面的树,则输出将是“31+3 95-2+/743- 6+-”。这种遍历策略一般称为后序遍历(postorder traversal)。
第三种遍历策略是先打印出运算法,然后递归地打印出右子树和左子树。同样的,应用这种策略于上面的树,则输出将是“-/ ++313-952+ 3-746”,这是一种不太常用前缀(prefix)记法,这种遍历策略为先序遍历(preorder traversal)。
这里我们只给出一种算法,来把后缀表达式转变成表达式树。这里的要点是,一次一个符号地读入表达式。如果符号是操作符,那么我们就建立一个单节点树并将一个指向它的指针推入栈中。如果符号是操作符,那么我们就从栈中弹出指向两棵树 和 的那两个指针( 的先弹出)并形成一棵新的树,该树的根就是操作符,它的左、右儿子分别指向 和 。然后将这棵新树的指针压入栈中。
② 数据结构与算法分析 有两个版本,一个是C版本,另一个是C++描述版。他们有什么区别呢
区别就在于:对于数据结构,如果用c语言实现链表结构,则只能提供一些链表的操作函数,无法将链表当成一个整体对象,而用C++则可以实现一个链表类,将链表封装成一个整体。而对于算法来说,则一样,C++中的具体算法也是用C语言实现的。
③ 求好书推荐!! C语言, 数据结构 和 算法设计等 (分后补!)
额,跟你这么说吧,我看过的c语言里边比较适合学习的有三本:谭浩强的那本c语言,比较适合入门,如果你有点基础可以看看《c语言程序设计》和《c程序设计语言》这两本都是机械工业出版社出版的外国经典书,看的顺序最好按我给你说的。c程序设计语言是C语言之父写的,谁看谁知道,什么叫做经典。
数据结构方面也可以看看机械工业出版社出版的大理石纹封面系列的翻译的外国经典的书,名字好像是《数据结构》、《数据结构与算法》(c语言版),如果学校里学了严蔚敏的也可以在好好研究下她老人家的,也比较不错。
想学算法的话,就看《算法导论》依然是机械工业出版社出版的大理石纹封面,很给力。另外我的经历告诉我,看书学技术尽量看国外的经典的书,风趣有味,谁看谁知道。希望对你有帮助哈。像c++的话人民邮电出版社出版的有几本不错的。
④ 自学c语言中的数据结构与算法,看哪些书比较好
自学c语言中的数据结构与算法,我把它分为入门,巩固,应用,提高,进化这几个阶段,不同阶段可以看不同书籍。
《数据结构与算法分析——C语言描述》 ,一般大学普遍教程。
《算法设计与分析》
《算法引论》
《Elements of Programming》
《C Interfaces and Implementation》
这个相关书籍貌似没得,可以自己是一些功能,如下:
《Algorithm Design Manual》
《The Science of Programming》
《编程珠玑》
《Algorithms 4th》
《Advanced Data Structures》
如果你想成为一个码农或是熟练工(Code Monkey),你大可以不学算法,因为算法对你确实没有用;但如果你想成为一个优秀的开发者(Developer),扎实的算法必不可少,因为你会不断的掉进一些只能借助算法才能爬出去的坑里。所以,骚年加油把。
⑤ 数据结构的结构与算法和C语言的区别是什么
数据结构描述的是数据集合的组织与绑定操作,而C语言是一种描述语言,描述的是算法
⑥ c语言的算法有哪些
C语言的算法主要包括排序算法、查找算法、数据结构相关算法、字符串处理算法等。
C语言作为编程语言中的一种,它本身的特性并没有特定的算法与之对应。但是,在进行编程的过程中,根据需求不同会设计到各种算法的应用。以下是关于C语言中常见算法的
排序算法:排序是数据处理中非常常见的操作,C语言中常用的排序算法包括冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序等。这些排序算法可以根据数据规模、实际需求进行选择。例如,冒泡排序和选择排序适合小规模数据的排序,而快速排序在处理大规模数据时效率更高。
查找算法:在大量数据中查找特定元素时,需要用到查找算法。C语言中常用的查找算法包括线性查找、二分查找等。线性查找适用于无序数据,而二分查找则适用于有序数据,且数据规模较大时效率更高。
数据结构相关算法:数据结构如数组、链表、栈、队列等在C语言编程中广泛应用,针对这些数据结构也有相应的算法。例如,对于链表,有插入节点、删除节点等算法;对于栈,有入栈、出栈等算法;对于树结构,有树的遍历、搜索等算法。
字符串处理算法:在C语言中处理字符串时,也会涉及到一些特定的算法。例如,字符串的拼接、分割、查找子串等都需要相应的算法支持。
此外,还有一些更高级的算法如图论算法、动态规划算法等,在解决复杂问题时也会用到。这些算法的选择和应用会根据具体问题和需求来确定。在C语言编程中,熟练掌握和运用各种算法,能够大大提高程序的效率和性能。
⑦ 算法和数据结构有什么区别
一、指代不同
1、算法:是指解题方案的准确而完整的描述,是一系列解决问题的清晰指令。
2、数据结构:指相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。
二、目的不同
1、算法:指令描述的是一个计算,当其运行时能从一个初始状态和(可能为空的)初始输入开始,经过一系列有限而清晰定义的状态,最终产生输出并停止于一个终态。
2、数据结构:研究的是数据的逻辑结构和数据的物理结构之间的相互关系,并对这种结构定义相适应的运算,设计出相应的算法,并确保经过这些运算以后所得到的新结构仍保持原来的结构类型。
三、特点不同
1、算法:算法中执行的任何计算步骤都是可以被分解为基本的可执行的操作步骤,即每个计算步骤都可以在有限时间内完成。
2、数据结构:核心技术是分解与抽象。通过分解可以划分出数据的3个层次;再通过抽象,舍弃数据元素的具体内容,就得到逻辑结构。
⑧ 数据结构与算法分析:C语言描述的内容简介
《数据结构与算法分析:C语言描述(原书第2版)》内容简介:书中详细介绍了当前流行的论题和新的变化,讨论了算法设计技巧,并在研究算法的性能、效率以及对运行时间分析的基础上考查了一些高级数据结构,从历史的角度和近年的进展对数据结构的活跃领域进行了简要的概括。由于《数据结构与算法分析:C语言描述(原书第2版)》选材新颖,方法实用,题例丰富,取舍得当。《数据结构与算法分析:C语言描述(原书第2版)》的目的是培养学生良好的程序设计技巧和熟练的算法分析能力,使得他们能够开发出高效率的程序。从服务于实践又锻炼学生实际能力出发,书中提供了大部算法的C程序和伪码例程,但并不是全部。一些程序可从互联网上获得。
《数据结构与算法分析:C语言描述(原书第2版)》是《Data Structures and Algorithm Analysis in C》一书第2版的简体中译本。原书曾被评为20世纪顶尖的30部计算机着作之一,作者Mark Allen Weiss在数据结构和算法分析方面卓有建树,他的数据结构和算法分析的着作尤其畅销,并受到广泛好评.已被世界500余所大学用作教材。
在《数据结构与算法分析:C语言描述(原书第2版)》中,作者更加精炼并强化了他对算法和数据结构方面创新的处理方法。通过C程序的实现,着重阐述了抽象数据类型的概念,并对算法的效率、性能和运行时间进行了分析。
全书特点如下:
●专用一章来讨论算法设计技巧,包括贪婪算法、分治算法、动态规划、随机化算法以及回溯算法
●介绍了当前流行的论题和新的数据结构,如斐波那契堆、斜堆、二项队列、跳跃表和伸展树
●安排一章专门讨论摊还分析,考查书中介绍的一些高级数据结构
●新开辟一章讨论高级数据结构以及它们的实现,其中包括红黑树、自顶向下伸展树。treap树、k-d树、配对堆以及其他相关内容
●合并了堆排序平均情况分析的一些新结果
《数据结构与算法分析:C语言描述(原书第2版)》是国外数据结构与算法分析方面的标准教材,介绍了数据结构(大量数据的组织方法)以及算法分析(算法运行时间的估算)。《数据结构与算法分析:C语言描述(原书第2版)》的编写目标是同时讲授好的程序设计和算法分析技巧,使读者可以开发出具有最高效率的程序。 《数据结构与算法分析:C语言描述(原书第2版)》可作为高级数据结构课程或研究生一年级算法分析课程的教材,使用《数据结构与算法分析:C语言描述(原书第2版)》需具有一些中级程序设计知识,还需要离散数学的一些背景知识。