① 计算机二级数据结构与算法知识点
一、数据结构
(1)数据结构的基本概念
1、数据:数据是客观事物的符号表示,是能输入到计算机中并被计算程序识别和处理的符号的总称,如文档,声音,视频等。
2、数据元素:数据元素是数据的基本单位。
3、数据对象:数据对象是性质相同的数据元素的集合。
4、数据结构:是指由某一数据对象中所有数据成员之间的关系组成的集合。
(2)逻辑结构和存储结构
1、数据结构可分为数据的逻辑结构和存储结构。
1)数据的逻辑结构是对数据元素之间的逻辑关系的描述,与数据的存储无关,是面向问题的,是独立于计算机的。它包括数据对象和数据对象之间的关系。
2)数据的存储结构也称为数据的物理结构,是数据在计算机中的存放的方式,是面向计算机的,它包括数据元素的存储方式和关系的存储方式。
2、存储结构和逻辑结构的关系:一种数据的逻辑结构可以表示成多种存储结构即数据的逻辑结构和存储结构不一定一一对应。
3、常见的存储结构有:顺序,链接,索引等。采用不同的存储结构其数据处理的效率是不同的。
② 算法与程序的区别与联系
算法和程序的区别是:
(1) 两者定义不同。算法是对特定问题求解步骤的描述,它是有限序列指令。而程序是实现预期目的而进行操作的一系列语句和指令。
说通俗一些算法是解决一个问题的思路,程序,是解决这些问题所具体好写的代码。算法没有语言界限。他只是一个思路。为实现相同的一个算法,用不同语言编写的程序会不一样。
(2)两者的书写规定不同。程序必须用规定的程序设计语言来写,而算法很随意。算法是一系列解决问题的清晰指令,也就是说,能够对一定规范的输入,在有限时间内获得所要求的输出。算法常常含有重复的步骤和一些逻辑判断。
简单算法举例 例:求 1*2*3*4*5
步骤 1 :先求 1*2 ,得到结果 2 。
步骤 2 :将步骤 1 得到的乘积 2 再乘以 3 ,得到结果 6 。
步骤 3 :将步骤 2 得到的乘积 6 再乘以 4 ,得到结果 24 。
步骤 4 :将步骤 3 得到的乘积 24 再乘以 5 ,得到最后结果 120 。
算法与程序的联系 :
算法和程序都是指令的有限序列 ,但是程序是算法,而算法不一定是 程序。程序 = 数据结构 + 算法。算法的主要目的在于为人们提供阅读了解所执行的工作流程与步骤。数据结构与算法要通过程序的实现,才能由计算机系统来执行。可以这样理解,数据结构和算法形成了可执行的程序。
(2)算法的要素由计算机扩展阅读
算法的要素:
一、数据对象的运算和操作:计算机可以执行的基本操作是以指令的形式描述的。一个计算机系统能执行的所有指令的集合,成为该计算机系统的指令系统。一个计算机的基本运算和操作有如下四类:
1、算术运算:加减乘除等运算。
2、逻辑运算:或、且、非等运算。
3、关系运算:大于、小于、等于、不等于等运算。
4、数据传输:输入、输出、赋值等运算。
二、算法的控制结构:一个算法的功能结构不仅取决于所选用的操作,而且还与各操作之间的执行顺序有关。
③ 计算机算法要素是什么
算法是一系列解决问题的清晰指令,也就是说,能够对一定规范的输入,在有限时间内获得所要求的输出。算法常常含有重复的步骤和一些比较或逻辑判断。如果一个算法有缺陷,或不适合于某个问题,执行这个算法将不会解决这个问题。不同的算法可能用不同的时间、空间或效率来完成同样的任务。一个算法的优劣可以用空间复杂度与时间复杂度来衡量。
④ 用计算机 算法的组成要素和基本特征有哪些
组成要素:操作,控制结构(顺序结构,条件结构,循环结构)
基本性质
(1)有效性
(2)确定性
(3)有穷性
⑤ 算法的基本要素有哪些
算法的要素包括:
1、数据对象操作和操作:以指令的形式描述计算机可以执行的基本操作。
2、算法的控制结构:算法的功能结构不仅取决于所选操作,还取决于操作之间的执行顺序。
算法特点如下:
1、无穷大:算法的无穷大意味着算法必须能够在执行有限数量的步骤后终止。
2、精度:算法的每一步都必须精确定义。
(5)算法的要素由计算机扩展阅读
算法可以宏泛的分为三类:
一、有限的,确定性算法 这类算法在有限的一段时间内终止。他们可能要花很长时间来执行指定的任务,但仍将在一定的时间内终止。这类算法得出的结果常取决于输入值。
二、有限的,非确定算法 这类算法在有限的时间内终止。然而,对于一个(或一些)给定的数值,算法的结果并不是唯一的或确定的。
三、无限的算法 是那些由于没有定义终止定义条件,或定义的条件无法由输入的数据满足而不终止运行的算法。通常,无限算法的产生是由于未能确定的定义终止条件。
⑥ 算法的要素是什么算法的特征是什么
一、算法的要素包括:
1、数据对象的操作和操作:计算机可以执行的基本操作以指令的形式描述。
2、算法的控制结构:算法的功能结构不仅取决于所选的操作,还取决于操作之间的执行顺序。
二、算法的特征如下:
1、有穷性:算法的有穷性意味着算法在执行有限的步骤之后必须能够终止。
2、确切性:算法的每一步都必须确切定义。
3、输入项:一个算法有0个或多个输入来描述操作对象的初始条件。所谓的零输入是指由算法本身决定的初始条件。
4、输出项:一个算法有一个或多个输出来反映处理输入数据的结果。没有输出的算法毫无意义。
5、可行性:算法中执行的任何计算步骤都可以分解为基本的可执行操作步骤,即每个计算步骤都可以在有限的时间内完成。
算法可大致分为基本算法、数据结构的算法、数论与代数算法、计算几何的算法、图论的算法、动态规划以及数值分析、加密算法、排序算法、检索算法、随机化算法、并行算法,厄米变形模型,随机森林算法。
描述算法的方法有多种,常用的有自然语言、结构化流程图、伪代码和PAD图等,其中最普遍的是流程图。
随着计算机的发展,算法在计算机方面已有广泛的发展及应用,如用随机森林算法,来进行头部姿势的估计,用遗传算法来解决弹药装载问题,信息加密算法在网络传输中的应用,并行算法在数据挖掘中的应用等。