本资料为吉林大学计算机科学与技术课程《数据结构》教学用PPT，涵盖基本概念、算法设计及实现等内容。
数据结构是计算机科学中的核心课程，它探讨了如何在计算机中高效地组织和管理数据，以便于进行快速的检索、存储和处理。吉林大学这组PPT可能涵盖了数据结构的基本概念、主要类型以及相关的算法。
一、基本概念
1. 数据：信息的载体，在计算机中作为处理对象存在，可以是数字、字母或符号等。
2. 数据元素：构成数据的基本单位，既可以是一个单独的数据项也可以是由多个部分组成的复合体。
3. 数据对象：由性质相同的一组数据元素组成的一个集合，构成了构建复杂数据结构的基础单元。
4. 数据结构：描述了不同数据元素之间的逻辑关系。它被分为线性结构（如数组和链表）与非线性结构（例如树形结构及图状网络）。
二、线性结构
1. 数组：由相同类型的数据项组成，按照一定的顺序排列，并通过索引进行访问。
2. 链表：每个节点包含数据域以及指向下一个元素的指针。链表支持动态扩展和插入删除操作。
- 单向链表：仅有一个方向上的链接；
- 双向链表：同时维护向前与向后的双向连接；
- 循环链表：最后一个结点直接回连至首节点，形成闭环。
三、栈与队列
1. 栈（LIFO）: 后进先出的数据结构，在递归调用或表达式求值等场景中广泛应用。
2. 队列（FIFO）: 先入先出的机制适用于模拟打印任务调度等情况。
- 循环队列：通过循环数组实现，避免了传统数组队列中的溢出现象。
四、树形结构
1. 树：一种非线性数据组织方式，每个节点可以拥有零到多个子节点。根没有父节点而叶结点则不包含任何后续分支。
2. 二叉树：特别地，每棵这样的树仅含有最多两个直接后代（即左、右子树）。
- 完全二叉树：除最后一层外所有层级都已填满且最后一个叶子尽可能靠左侧；
- 满二叉树：除了叶节点之外每个内部结点都有恰好两个孩子，完全二叉树的一种特殊情况。
3. 树的遍历方法包括前序（根左右）、中序（左根右）和后序（左右根）三种方式。
五、图结构
1. 图：由顶点通过边连接而成的一个网络模型。
2. 遍历算法有深度优先搜索(DFS) 和广度优先搜索(BFS)，用于探索或遍历整个图状数据集。
3. 最短路径计算常用Dijkstra, Bellman-Ford和Floyd-Warshall等经典算法。
六、排序与查找
1. 排序：将一系列元素按照特定顺序排列，包括冒泡法、选择法、插入法以及快速/归并/堆排等多种策略。
2. 查找操作用于在已组织好的数据结构中定位目标值的位置。常见的有线性搜索和二分搜索等。
七、哈希表
1. 利用散列函数将键映射到数组的某个位置，实现高效查找功能。
2. 解决冲突的方法包括开放地址法（如线性探查）、链式存储方法以及重新散列策略等等。
八、堆结构
1. 特殊类型的树形数据组织形式，在父节点与子代之间满足特定大小关系。具体而言最大堆规定每个结点值不小于其任何直接后裔；最小堆则相反。
2. 利用这种特性可以实现高效的优先级队列和排序算法（如堆排）。
上述内容可能是吉林大学PPT的一部分，实际的教学材料会进一步详细讲解每种数据结构的实现细节、典型操作及性能分析，并结合具体案例来展示相关算法的应用场景。对于学习者而言掌握这些基础知识至关重要，因为它们构成了设计复杂算法的基础工具，并且在解决真实世界问题中发挥着关键作用。
5星
