本次我们将进入一个新的阶段啦~
要注意哦:
在学数据结构之前,我们要先掌握c语言中所学的指针、结构体、内存的存储这几部分,如果还没太掌握的话,那记得去复习回顾一下噢。
下面我们就一起进入数据结构的学习吧!
知识抽查:
首先我们来对学过的知识进行简单抽查回顾,看看前阶段的学习我们掌握到了多少。
- 你了解联合体和结构体吗?
结构体
- 定义:结构体是一种
自定义数据类型
,可将不同类型的数据项组合在一起。 - 内存使用:各成员拥有
独立
的内存空间
,内存大小
是所有成员大小之和
(考虑内存对齐)。 - 用途:适合存储一个对象的多个不同属性,如存储一个人的姓名、年龄、身高、体重等信息。各成员可同时使用,修改一个成员不会影响其他成员。
联合体
- 定义:联合体也是
自定义数据类型
,同样能组合不同类型的数据项。 - 内存使用:所有成员共享同一块内存空间,其
大小
取决于最大成员
的大小。 - 用途:同一时间只能存储一个成员的值,给一个成员赋值会覆盖其他成员的值。常用于在不同数据类型之间复用内存,节省空间。
- 如何测试一个机器是大端还是小端?
概念:
- 大端字节序是指数据的
高位字节
存于低地址
,低
位字节存于高地址
; - 小端字节序则相反,数据的
低
位字节存于低地址
,高
位字节存于高地址
。
#include <stdio.h>
int isLittleEndian()
{
int num = 1;
char *c = (char *)#
return *c == 1;
}
int main()
{
if (isLittleEndian())
{
printf("小端字节序\n");
} else
{
printf("大端字节序\n");
}
return 0;
}
原理:把整数的地址强制转换为字符指针,字符指针只能访问一个字节。若访问到的第一个字节是 1 的最低字节 0x01,就是小端;若为 0x00,就是大端。
- 递归是什么
递归是一种在函数定义中调用自身的方法。简单来说,递归函数通过不断调用自身来解决问题,直到达到某个终止条件(也称为基线条件)。递归通常用于解决可以分解为相似子问题的情况。
递归的关键要素:
- 基线条件(Base Case):
- 递归终止的条件,防止无限递归。
- 例如,计算阶乘时,0的阶乘定义为1,这就是基线条件。
- 递归条件(Recursive Case):
- 函数调用自身,逐步向基线条件靠近。
- 例如,计算n的阶乘时,递归条件是n * factorial(n - 1)。
示例:计算阶乘
递归的特点:
优点:
-
- 代码简洁,易于理解。
-
- 适合解决分治问题(如树遍历、排序算法等)。
缺点:
-
- 可能产生大量函数调用,占用栈空间,导致栈溢出。
-
- 效率可能较低,尤其是存在重复计算时。
递归与迭代:
递归和迭代(循环)可以互相转换。
递归更适合问题本身具有递归结构的场景,而迭代通常效率更高。
例如,斐波那契数列可以用递归实现
注意:但递归实现效率较低,改用迭代会更高效
总之,递归是一种强大的工具,但需要谨慎使用以避免性能问题。
数据结构前言
- 什么是数据结构?
数据结构是计算机存储、组织数据的方式。它规定数据元素间逻辑与物理关系,有线性(如数组、链表)和非线性(如树、图)等逻辑结构,及顺序、链式等物理存储方式。常见类型有数组、栈、队列等。其作用是提升算法效率、方便数据管理,不同编程语言对它的支持方式有别。
数据结构的核心作用:
高效访问:快速查找、插入、删除数据。
优化存储:合理利用内存或磁盘空间。
支持算法:为算法提供合适的数据组织形式。
- 什么是算法?
算法是解决特定问题的一系列明确、有限的操作步骤。它描述了如何从问题的输入得到期望的输出,具有有穷性、确定性、可行性、输入和输出等特性。可使用自然语言、流程图、伪代码或具体编程语言来表达。优秀的算法追求时间效率高、空间占用少,常见算法有排序、搜索等。
- 数据结构和算法的重要性
数据结构是算法的基石,算法通过操作数据结构来解决问题。
例如,排序算法依赖于数组或链表,最短路径算法依赖于图。
总之,数据结构是计算机科学的核心概念之一,掌握它对于编写高效程序至关重要。