›
›

Bài giảng Kỹ thuật lập trình - Chương 4, Phần 2: Một số cấu trúc dữ liệu và giải thuật căn bản - Vũ Đức Vượng

Download
Chương 4:  
Một số cấu trúc dữ liệu và giải thuật căn bản  
1.De quy  
2.Cau truc du lieu  
Mở đầu  
• Các bài toán thực tế thường phức tạp  
• Hiểu bài toán đặt ra == để giải quyết bài  
toán, cần làm gì, không cần làm gì. Do đó,  
phải xác định được:  
→ Các dữ liệu liên quan đến bài toán  
→ Các thao tác cần thiết để giải quyết bài toán  
Ví dụ: Bài toán quản lý nhân viên  
của một cơ quan  
• Cần thực hiện những  
• Cần quản lý những  
thao tác quản lý nào ?  
thô ng tin nào ?  
– Tạo ra hồ sơ cho nhân  
– Thông tin về nhân  
viên: tên, ngày  
viên mới vào làm  
– Cập nhật một số thông  
tin trong hồ sơ  
sinh, số bảo hiểm  
xã hội, phòng ban  
làm việc, … →  
– Tìm kiếm thông tin về  
1 nhâ n viên  
– …  
nhân viên ảo  
• Ai được phép thực hiện  
– …  
thao tá c nào?  
1. Các khái niệm cơ bản  
Cấu trúc dữ liệu  
• Cấu trúc dữ liệu là cách tổ chức và thao  
tác có hệ thống trên dữ liệu  
• 1 cấu trúc dữ liệu :  
– Mô tả  
• Các dữ liệu cấu thành  
• Mối liên kết về mặt cấu trúc giữa các dữ liệu đó  
– Cung cấp các thao tác trên dữ liệu đó  
– Đặc trưng cho 1 kiểu dữ liệu  
1. Các khái niệm cơ bản  
Kiểu dữ liệu  
• Kiểu dữ liệu cơ bản  
• Kiểu dữ liệu có cấu  
trúc (structured data  
type)  
(primitive data type)  
– Đại diện cho các dữ  
liệu giống nhau,  
– Được xây dựng từ các  
kiểu dữ liệu (cơ bản,  
có cấu trúc) khác  
không thể phân chia  
nhỏ hơn được nữa  
– Thường được các  
ngôn ngữ lập trình  
định nghĩa sẵn  
– Có thể được các ngôn  
ngữ lập trình định  
nghĩa sẵn hoặc do lập  
trình viên tự định  
nghĩa  
– Ví dụ:  
• C/C++: int, long, char,  
boolean, v.v.  
• Thao tác trên các số  
nguyên: +
 
- * /
 
...  
Dữ liệu, kiểu dữ liệu, cấu trúc dữ  
liệu  
0100110001101001010001  
Machine Level Data Storage  
3.1415  
'A'  
28  
Primitive Data Types  
Basic Data Structures  
array  
stack  
queue  
list  
High-Level Data Structures  
hash table  
tree  
II. Cấu trúc dữ liệu  
• Mang ( bo qua )  
• Danh sá ch  
• Câ y  
• Bảng băm  
1. Danh sá ch (list)  
• Danh sá ch :  
– Tập hợp các phần tử cùng kiểu  
– Số lượng các phần tử của danh sách không cố định  
• Phân loại:  
– Danh sách tuyến tính:  
• Có phần tử đầu tiên, phần tử cuối cùng  
• Thứ tự trước / sau của các phần tử được xác định rõ ràng, ví dụ sắp theo thứ tự  
tăng dần, giảm dần hay thứ tự trong bảng chữ cái  
• Các thao tác trên danh sách phải không làm ảnh hưởng đến trật tự này  
– Danh sách không tuyến tính: các phần tử trong danh sách không được sắp  
thứ tự  
• Có nhiều hình thức lưu trữ danh sách  
– Sử dụng vùng các ô nhớ liên tiếp trong bộ nhớ → danh sách kế tiếp  
– Sử dụng vùng các ô nhớ không liên tiếp trong bộ nhớ → danh sách móc nối  
• Danh sách nối đơn  
• Danh sách nối kép  
1. Danh sá ch  
• Thao tác trên danh sách tuyến tính  
– Khởi tạo danh sách (create)  
– Kiểm tra danh sá ch rỗng (isEmpty)  
– Kiểm tra danh sá ch đầy (isFull)  
– Tính kích thước (sizeOf)  
– Xóa rỗng danh sách (clear)  
– Thêm một phần tử vào danh sách tại một ví trí cụ thể (insert)  
– Loại bỏ một phần tử tại một vị trí cụ thể khỏi danh sách (remove)  
– Lấy một phần tử tại một vị trí cụ thể (retrieve)  
– Thay thế giá trị của một phần tử tại một vị trí cụ thể (replace)  
– Duyệt danh sách và thực hiện một thao tác tại các vị trí trong danh  
sá ch (traverse)  
1.1. Danh sách kế tiếp  
• Sử dụng một vector lưu trữ gồm một số  
các ô nhớ liên tiếp để lưu trữ một danh  
sách tuyến tính  
– Các phần tử liền kề nhau được lưu trữ trong  
những ô nhớ liền kề nhau  
– Mỗi phần tử của danh sách cũng được gán  
một chỉ số chỉ thứ tự được lưu trữ trong  
vector  
– Tham chiếu đến các phần tử sử dụng địa chỉ  
được tính giống như lưu trữ mảng.  
0
1
2
i
last  
n-1  
1.1. Danh sách kế tiếp  
• Ưu điểm của cách lưu trữ kế tiếp  
– Tốc độ truy cập vào các phần tử của danh sách  
nhanh  
• Nhược điểm của cách lưu trữ kế tiếp  
– Cần phải biết trước kích thước tối đa của danh sách  
• Tại sao?  
– Thực hiện các phép toán bổ sung các phần tử mới và  
loại bỏ các phần tử cũ khá tốn kém  
• Tại sao?  
1.1.a. Thêm một phần tử vào một  
danh sách kế tiếp  
• 2 trường hợp  
– insert(index, element): thêm một phần tử element vào một vị trí cụ thể index  
– insert(list, element): thêm một phần tử element vào vị trí bất kỳ trong danh sách  
list  
• Điều kiện tiên quyết:  
– Danh sách phải được khởi tạo rồi  
– Danh sách chưa đầy  
– Phần tử thêm vào chưa có trong danh sách  
• Điều kiện hậu nghiệm:  
– Phần tử cần thêm vào có trong danh sách  
insert(3, ‘z’)  
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9  
z
a b c d e f g h  
count=98  
1.1.a. Thêm một phần tử vào một  
danh sách kế tiếp  
Algorithm Insert  
Input: index là vị trí cần thêm vào, element là giá trị cần thêm vào  
Output: tình trạng danh sách  
if list đầy  
return overflow  
if index nằm ngoài khoảng [0..count]  
return range_error  
//Dời tất cả các phần tử từ index về sau 1 vị trí  
for i = count-1 down to index  
entry[i+1] = entry[i]  
entry[index] = element  
count++  
return success;  
// Gán element vào vị trí index  
// Tăng số phần tử lên 1  
End Insert  
1.1.b.Xóa 1 phần tử khỏi danh  
sách kế tiếp  
remove(3, ‘d’)  
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9  
a b c d e f g h  
h
count=7  
8
1.1.b.Xóa 1 phần tử khỏi danh sách  
kế tiếp  
Algorithm Remove  
Input: index là vị trí cần xóa bỏ, element là giá trị lấy ra được  
Output: danh sách đã xóa bỏ phần tử tại index  
if list rỗng  
return underflow  
if index nằm ngoài khoảng [0..count-1]  
return range_error  
element = entry[index]  
count--  
//Lấy element tại vị trí index ra  
//Giảm số phần tử đi 1  
//Dời tất cả các phần tử từ index về trước 1 vị trí  
for i = index to count-1  
entry[i] = entry[i+1]  
return success;  
End Remove  
.1.c.Duyệt danh sách kế tiếp  
Algorithm Traverse  
Input: hàm visit dùng để tác động vào từng phần tử  
Output: danh sách được cập nhật bằng hàm visit  
//Quét qua tất cả các phần tử trong list  
for index = 0 to count-1  
Thi hành hàm visit để duyệt phần tử entry[index]  
End Traverse  
1.2. Danh sách nối đơn  
• Một phần tử trong  
danh sách = một  
nút  
INFO  
N
E
X
T
L
• Quy cách của một  
nút  
– INFO: chứa thông tin  
(nội dung, giá trị)  
ứng với phần tử  
– NEXT: chứa địa chỉ  
của nút tiếp theo  
• Để thao tác được  
trên danh sách, cần  
nắm được địa chỉ  
của nút đầu tiên  
trong danh sá ch,  
tức là biết được  
con trỏ L trỏ tới đầu  
danh sá ch  
Tổ chức danh sách móc nối  
• Nút = dữ liệu + móc nối{  
• Định nghĩa:  
typedef struct node {  
int data;  
struct node *next; } Node;  
• Tạo nút mới:  
Node *p = malloc(sizeof(Node));{  
• Giải phóng nút:  
free(p);  
Khởi tạo và truy cập danh sách  
móc nối  
• Khai báo một con trỏ  
Node *Head;  
Head là con trỏ trỏ đến nút đầu của danh sách.Khi danh  
sách rỗng thì Head =NULL.  
• Tham chiếu đến các thành phần của một nút trỏ bởi p  
– INFO(p)  
– NEXT(p)  
• Một số thao tác với danh sách nối đơn  
– 1.Thêm một nút mới tại vị trí cụ thể  
– 2.Tìm nút có giá trị cho trước  
– 3.Xóa một nút có giá trị cho trước  
– 4.Ghép 2 danh sách nối đơn  
– 5.Hủy danh sách nối đơn  
Truyền danh sách móc nối vào hàm  
• { Khi truyền danh sách móc nối vào  
hàm, chỉ cần truyền Head.  
• { Sử dụng Head để truy cập toàn bộ  
danh sá ch  
– { Note: nếu hàm thay đổi vị trí nút đầu của  
danh sách (thêm hoặc xóa nút đầu) thì Head  
sẽ không còn trỏ đến đầu danh sách  
– { Do đó nên truyền Head theo tham biến  
(hoặc trả lại một con trỏ mới)  
Tải về để xem bản đầy đủ
ppt 127 trang Thùy Anh 15300 Free
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Kỹ thuật lập trình - Chương 4, Phần 2: Một số cấu trúc dữ liệu và giải thuật căn bản - Vũ Đức Vượng", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

File đính kèm:

  • pptbai_giang_ky_thuat_lap_trinh_chuong_4_phan_2_mot_so_cau_truc.ppt