《数据结构》王宇川　主编 | PDF下载|ePub下载

数据结构 节选

第1章　绪论
　　1.1 引言
数据结构（Data Structure）是计算机及相关专业的一门十分重要的基础核心课程。所有的计算机系统和应用软件都要用到各种类型的数据结构，因此，想要更好地运用计算机来解决实际问题，仅掌握几种计算机程序设计语言是远远不够的。要想有效地使用计算机，充分发挥计算机的性能，必须学习和掌握好数据结构的有关知识。打好“数据结构”这门课程的扎实基础，对于学习计算机专业的其他课程，如操作系统、编译原理、数据库管理系统、软件工程、人工智能等都是十分有益的。
在计算机发展的初期，人们使用计算机的主要目的是处理数值计算问题。使用计算机解决一个具体问题时，一般需要经过下列几个步骤：首先要从该具体问题抽象出一个适当的数学模型，然后设计或选择一个解此数学模型的算法，*后编出程序进行测试，直至得到*终的解答。例如，求解梁架结构应力的数学模型中的线性方程组，就可以使用迭代算法来求解。
由于早期所涉及的运算对象是简单的整型、实型或布尔类型数据，所以程序设计者的主要精力集中在程序设计的技巧上，而无须考虑数据结构。随着计算机应用领域的扩大和软、硬件的发展，非数值计算问题越来越显得重要。据统计，当今处理非数值计算性问题占用了90％以上的机器时间，而且这类问题涉及到的数据结构更为复杂，数据元素之间的相互关系一般无法用数学方程式加以描述。因此，有效地解决这类问题的关键不再是数学分析和计算方法，而是要设计出合适的数据结构。
例1.1学生信息检索系统。需要查找某个学生或者某个专业或年级的学生整体的有关信息的时候，只要建立了相关的数据结构，按照某种算法编写相应程序，就可以实现计算机自动检索。由此，可以在学生信息检索系统中建立一张按学号顺序排列的学生信息表和分别按姓名、专业、年级顺序排列的索引表，如图所示。由这四张表构成的文件就是学生信息检索的数学模型，计算机的主要操作是按照某个特定要求（如给定姓名）对学生信息文件进行查询。
诸如此类的信息检索还有电话自动查号系统、考试查分系统、仓库库存管理系统等。在这类文档管理的数学模型中，计算机处理的对象之间通常存在着一种简单的线性关系，这类数学模型可称为线性的数据结构。
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