首先说下,你的程序定义了2个T,是重复定义,编译不能通过的,把共用体名定义成其它的(例如T2)
接下来说说共用体类型:
共用体类型和结构体类似,都是由不同的数据类型所组成的,区别是结构体类型的变量是分别存放的,而共用体类型的变量是存放在同一段内存空间的。这段内存空间的大小由共用体中成员的类型决定,占据内存空间最大的成员所占的字节数就是共用体变量所占的字节数。(摘自《Visual C++ 开发技术大全》P53)
由这段话可以看出你那个程序里的共用体所占空间应该和double型的一样即8字节, 加上int型的4字节,答案是12字节,选C
不过不知道为什么,用我的VC++6.0写的这个程序:
#include<iostream.h>
struct T {
int w;
union T2 { char c; int i; double d; } U;
};
void main()
{
cout<<sizeof(int)<<", "<<sizeof(double)<<endl;
cout<<sizeof(T)<<endl;
}
输出:
4 8
16
说T类型所占空间是16,不知道为什么,知道的请解释下。
不过你的答案里没有16这个选项,所以可以不用考虑我后面说的。
B. 数据结构 指出下述程序段的功能是什么
//该函数主要功能 删除堆栈S中等于m的所有元素
void Demo2( SeqStack *S, int m)
{ //设DataType为int型
Seqstack T; //定义临时堆栈T
int i;
InitStack (&T); //初始化堆栈T
while (!StackEmpty( S)) //堆栈S非空
{ //将堆栈S中 不等于m的元素添加到堆栈T中
if(( i=Pop(S)) !=m)
Push( &T,i);
}
while(!StackEmpty( &T))//堆栈T非空
{ //将堆栈T中所有数据转移到堆栈S中
i=Pop(&T);
Push(S,i);
}
}
C. 关于数据结构的问题:下列程序段的功能是什么
//将栈S中的元素顺序倒过来~~
void demol (seqstack *s)
{
int I ;
arr[64];
n=0;
while(!stackempty(s))//假如S不为空,循环
arr[n++]=pop(s);//S出栈元素出入arr,然后n++
for (I=0;<n;I++)push (s,arr[I]);//将arr的元素入栈
}
D. 数据结构(c语言)
1.数据结构是一门研究非数值计算的程序设计问题中计算机的 A 以及它们之间的 _ B 和运算等的学科。
① A. 数据元素 B. 计算方法 C. 逻辑存储 D. 数据映象
② A. 结构 B. 关系 C. 运算 D. 算法
2.数据结构被形式地定义为(K,R),其中K是 B 的有限集,R是K上的 A 有限集。
① A. 算法 B. 数据元素 C. 数据操作 D. 逻辑结构
② A. 操作 B. 映象 C. 存储 D. 关系
3.在数据结构中,从逻辑上可以把数据结构分成____C____。
A. 动态结构和静态结构 B. 紧凑结构和非紧凑结构
C. 线性结构和非线性结构 D. 内部结构和外部结构
4.算法分析的目的是 C ,算法分析的两个主要方面是 A 。
① A. 找出数据结构的合理性 B. 研究算法中的输入和输出的关系
C. 分析算法的效率以求改进 D. 分析算法的易懂性和文档性
② A. 空间复杂度和时间复杂度 B. 正确性和简单性
C. 可读性和文档性 D. 数据复杂性和程序复杂性
5.计算机算法指的是 C ,它必须具备输入、输出和 C 等5个特性。
① A. 计算方法 B. 排序方法
C. 解决问题的有限运算序列 D. 调度方法
② A. 可执行性、可移植性和可扩充性
B. 可行性、确定性和有穷性
C. 确定性、有穷性和稳定性
D. 易读性、稳定性和安全性
三、填空题
1.下面程序段的时间复杂度是___O(n*m)____。
For (i=0;i<n;i++)
For (j=0;j<m;j++)
A[i][j]=0;
2.下面程序段的时间复杂度是___O(n^(1/2))____。
i=s=0
While(s<n)
{
i++; /* i=i+1 */
s+=i; /* s=s+i */
}
3.下面程序段的时间复杂度是___O(n^2)____。
s=0;
for (i=0;i<n;i++)
for (j=0;j<n;j++)
s+=B[i][j];
sum=s;
4.下面程序段的时间复杂度是__O(log3 N)(注:对N取3的对数)_____。
i=1;
While (i<=n)
i=i*3;
E. 数据结构的一段程序,高手帮看看!
int t; 类型错误了 因为你右面有赋值语句t=S[i]; 而S类型是ElemType
你既然是用的静态结构 没必要用malloc了
我帮你写了段代码
你用用看吧
其实你要求的这段程序就用两个一维数组就足够了
#include<stdio.h>
#define MAXSIZE 10
typedef struct{
int NO;
int score;
}ElemType;
void sort(ElemType S[],int n)
{
ElemType t;
int i;
int flag=1;
while(flag==1)
{
flag=0;
for(i=n-1; i>0; i--)
if(S[i].score<S[i-1].score)
{
t=S[i];S[i]=S[i-1];S[i-1]=t; flag=1;
}
}
for(i=1;i<=n;i++)
printf("学号: %d 分数: %d\n",S[i-1].NO,S[i-1].score);
}
void main()
{
ElemType mm[MAXSIZE];
int n;
printf("输入人数n:");
scanf("%d",&n);
if(n<=MAXSIZE && n>0)
{
printf(" 输入学生信息\n\n");
int x=1;
for(;x<=n;x++)
{
printf("第%d同学的分数:",x);
scanf("%d",&mm[x-1].score);
printf("第%d同学的学号:",x);
scanf("%d",&mm[x-1].NO);
printf("\n");
}
sort(mm,n);
}
else printf("\n人数超出最大范围! error");
}
F. 以下是有关数据结构的程序段,请回答该程序段的功能是什么
求二叉树的深度,不过这个算法实在是太低效了
改进:
intheight(BitreeT)
{
if(T==NULL)return0;
u=height(T->lchild);
v=height(T->rchild);
if(u>n)return(u+1)
return(v+1)
}
PS:if (T==NULL) return -1;确定是-1吗?还是打错了
G. 请教下面的数据结构程序
1 读程序段,回答问题
int main(int argc,char *argv[])
{
int c=9,d=0;
c=c++%5;
d=c;
printf("d=%d\n",d);
return 0;
}
a) 写出程序输出
b) 在一个可移植的系统中这种表达式是否存在风险?why?
#include "stdio.h"
int a=0;
int b;
static char c;
int main(int argc,char *argv[])
{
char d=4;
static short e;
a++;
b=100;
c=(char)++a;
e=(++d)++;
printf("a=%d, b=%d, c=%d, d= %d, e=%d",a,b,c,d,e);
return 0;
}
a) 写出程序输出
b) 编译器如果安排各个变量(a,b,c,d)在内存中的布局(eg. stack,heap,data section,bss section),最好用图形方式描述。
2 中断是嵌入式系统中重要的组成部分,这导致了许多编译开发商提供一种扩展:让标准C支持中断,产生了一个新的关键字__interrupt。下面的代码就使用了__interrupt关键字去定义了一个中断服务子程序(ISR),请评论以下这段代码。
__interrupt double compute_area(double radius)
{
double area = PI * radius *radius;
printf("nArea = %f", area);
return area;
}
3 C/C++基础知识问题
a) 关键字volatile在编译时有什么含义?并给出三个不同使用场景的例子(可以伪代码或者文字描述)。
b) C语言中static关键字的具体作用有哪些 ?
c) 请问下面三种变量声明有何区别?请给出具体含义
int const *p;
int* const p;
int const* const p;
4 嵌入式系统相关问题
a) 对于整形变量A=0x12345678,请画出在little endian及big endian的方式下在内存中是如何存储的。
b) 在ARM系统中,函数调用的时候,参数是通过哪种方式传递的?
c) 中断(interrupt,如键盘中断)与异常(exception,如除零异常)有何区别?
5 设周期性任务P1,P2,P3的周期为T1,T2,T3分别为100,150,400;执行时间分别为20,40,100。请设计一种调度算法进行任务调度,满足任务执行周期及任务周期。
6 优先级反转问题在嵌入式系统中是一中严重的问题,必须给与足够重视。
a) 首先请解释优先级反转问题
b) 很多RTOS提供优先级继承策略(Priority inheritance)和优先级天花板策略(Priority ceilings)用来解决优先级反转问题,请讨论这两种策略。
参考答案:
1 5
存在风险,因为c=c++%5;这个表达式对c有两次修改,行为未定义,c的值不确定
int a=0; // data section
int b; // data section
static char c; // BSS
int main(int argc,char *argv[])
{
char d=4; // stack
static short e; // BSS
a++;
b=100;
c=(char)++a;
e=(++d)++;
printf("a=%d, b=%d, c=%d, d= %d, e=%d",a,b,c,d,e);
return 0;
}
a=2,b=100,c=2,d=6,e=5
2 a)ISR不能返回一个值;
b)ISR不能传递参数;
c)浮点一般都是不可重入的;
d)printf函数有重入和性能上的问题。
3 a) 用volatile关键字定义变量,相当于告诉编译器,这个变量的值会随时发生变化,每次使用时都需要去内存里
重新读取它的值,并不要随意针对它作优化。
建议使用volatile变量的场所:
(1) 并行设备的硬件寄存器
(2) 一个中断服务子程序中会访问到的非自动变量(全局变量)
(3) 多线程应用中被几个任务共享的变量
b) 在函数体,一个被声明为静态的变量在这一函数被调用过程中维持其值不变。
在模块内(但在函数体外),一个被声明为静态的变量可以被模块内所用函数访问,但不能被模块外其它函数
访问。它是一个本地的全局变量。
在模块内,一个被声明为静态的函数只可被这一模块内的其它函数调用。那就是,这个函数被限制在声明它的
模块的本地范围内使用。
static全局变量与普通的全局变量有什么区别:static全局变量只初使化一次,防止在其他文件单元中被引用;
static局部变量和普通局部变量有什么区别:static局部变量只被初始化一次,下一次依据上一次结果值;
static函数与普通函数有什么区别:static函数在内存中只有一份,普通函数在每个被调用中维持一份拷贝
c) 一个指向常整型数的指针
一个指向整型数的常指针
一个指向常整型数的常指针
4
a) 0x12345678
little endian big endian 刚好反过来
高地址--〉 0x12 低地址--〉 0x12
0x34 0x34
0x56 0x56
低地址--〉 0x78 高地址--〉 0x78
b)参数<=4时候,通过R0~R3传递,>4的通过压栈方式传递
c) 异常:在产生时必须考虑与处理器的时钟同步,实践上,异常也称为同步中断。在处理器执行到由于编程失误而导致的错误指令时,或者在执行期间出现特殊情况(如缺页),必须靠内核处理的时候,处理器就会产生一个异常。
所谓中断应该是指外部硬件产生的一个电信号,从cpu的中断引脚进入,打断cpu当前的运行;
所谓异常,是指软件运行中发生了一些必须作出处理的事件,cpu自动产生一个陷入来打断当前运行,转入异常处理流程。
异步与同步的区别`
5
6 高优先级任务需要等待低优先级任务释放资源,而低优先级任务又正在等待中等优先级任务的现象叫做优先级反转
优先级继承策略(Priority inheritance):继承现有被阻塞任务的最高优先级作为其优先级,任务退出临界区,恢
复初始优先级。
优先级天花板策略(Priority ceilings):控制访问临界资源的信号量的优先级天花板。
优先级继承策略对任务执行流程的影响相对教小,因为只有当高优先级任务申请已被低优先级任务占有的临界资源
这一事实发生时,才抬升低优先级任务的优先级
H. 数据结构
何谓数据结构
?
数据结构是在整个计算机科学与技术领域上广泛被使用的术语。它用来反映一个数据的内部构成,即一个数据由那些成分数据构成,以什么方式构成,呈什么结构。数据结构有逻辑上的数据结构和物理上的数据结构之分。逻辑上的数据结构反映成分数据之间的逻辑关系,而物理上的数据结构反映成分数据在计算机内部的存储安排。数据结构是数据存在的形式。 数据结构是信息的一种组织方式,其目的是为了提高算法的效率,它通常与一组算法的集合相对应,通过这组算法集合可以对数据结构中的数据进行某种操作。
?
数据结构主要研究什么?
?
数据结构作为一门学科主要研究数据的各种逻辑结构和存储结构,以及对数据的各种操作。因此,主要有三个方面的内容:数据的逻辑结构;数据的物理存储结构;对数据的操作(或算法)。通常,算法的
?
设计取决于数据的逻辑结构,算法的实现取决于数据的物理存储结构。
?
什么是数据结构?什么是逻辑结构和物理结构?
?
数据是指由有限的符号(比如,"0"和"1",具有其自己的结构、操作、和相应的语义)组成的元素的集合。结构是元素之间的关系的集合。通常来说,一个数据结构DS 可以表示为一个二元组:
?
DS=(D,S), //i.e., data-structure=(data-part,logic-structure-part) 这里D是数据元素的集合(或者是“结点”,可能还含有“数据项”或“数据域”),S是定义在D(或其他集合)上的关系的集合,S = { R | R : D×D×...},称之为元素的逻辑结构。 逻辑结构有四种基本类型:集合结构、线性结构、树状结构和网络结构。表和树是最常用的两种高效数据结构,许多高效的算法可以用这两种数据结构来设计实现。表是线性结构的(全序关系),树(偏序或层次关系)和图(局部有序(weak/local orders))是非线性结构。
?
数据结构的物理结构是指逻辑结构的存储镜像(image)。数据结构 DS 的物理结构 P对应于从 DS 的数据元素到存储区M(维护着逻辑结构S)的一个映射:
?
(PD,S) -- > M 存储器模型:一个存储器 M 是一系列固定大小的存储单元,每个单元 U 有一个唯一的地址 A(U),该地址被连续地编码。每个单元 U 有一个唯一的后继单元 U'=succ(U)。 P 的四种基本映射模型:顺序(sequential)、链接(linked)、索引(indexed)和散列(hashing)映射。
?
因此,我们至少可以得到4×4种可能的物理数据结构:
?
sequential (sets)
linked lists
indexed trees
hash graphs
?
(并不是所有的可能组合都合理)
?
??? 数据结构DS上的操作:所有的定义在DS上的操作在改变数据元素(节点)或节点的域时必须保持DS的逻辑和物理结构。
?
DS上的基本操作:任何其他对DS的高级操作都可以用这些基本操作来实现。最好将DS和他的所有基本操作看作一个整体——称之为模块。我们可以进一步将该模块抽象为数据类型(其中DS的存储结构被表示为私有成员,基本操作被表示为公共方法),称之为ADT。作为ADT,堆栈和队列都是一种特殊的表,他们拥有表的操作的子集。 对于DATs的高级操作可以被设计为(不封装的)算法,利用基本操作对DS进行处理。
?
好的和坏的DS:如果一个DS可以通过某种“线性规则”被转化为线性的DS(例如线性表),则称它为好的DS。好的DS通常对应于好的(高效的)算法。这是由计算机的计算能力决定的,因为计算机本质上只能存取逻辑连续的内存单元,因此如何没有线性化的结构逻辑上是不可计算的。比如对一个图进行操作,要访问图的所有结点,则必须按照某种顺序来依次访问所有节点(要形成一个偏序),必须通过某种方式将图固有的非线性结构转化为线性结构才能对图进行操作。
?
树是好的DS——它有非常简单而高效的线性化规则,因此可以利用树设计出许多非常高效的算法。树的实现和使用都很简单,但可以解决大量特殊的复杂问题,因此树是实际编程中最重要和最有用的一种数据结构。树的结构本质上有递归的性质——每一个叶节点可以被一棵子树所替代,反之亦然。实际上,每一种递归的结构都可以被转化为(或等价于)树形结构。
?
从机器语言到高级语言的抽象
?
我们知道,算法被定义为一个运算序列。这个运算序列中的所有运算定义在一类特定的数据模型上,并以解决一类特定问题为目标。这个运算序列应该具备下列四个特征。 有限性,即序列的项数有限,且每一运算项都可在有限的时间内完成;确定性,即序列的每一项运算都有明确的定义,无二义性;可以没有输入运算项,但一定要有输出运算项;可行性,即对于任意给定的合法的输入都能得到相应的正确的输出。这些特征可以用来判别一个确定的运算序列是否称得上是一个算法。 但是,我们现在的问题不是要判别一个确定的运算序列是否称得上是一个算法,而是要对一个己经称得上是算法的运算序列,回顾我们曾经如何用程序设计语言去表达它。
?
算法的程序表达,归根到底是算法要素的程序表达,因为一旦算法的每一项要素都用程序清楚地表达,整个算法的程序表达也就不成问题。
?
作为运算序列的算法,有三个要素。 作为运算序列中各种运算的运算对象和运算结果的数据;运算序列中的各种运算;运算序列中的控制转移。这三种要素依序分别简称为数据、运算和控制。 由于算法层出不穷,变化万千,其中的运算所作用的对象数据和所得到的结果数据名目繁多,不胜枚举。最简单最基本的有布尔值数据、字符数据、整数和实数数据等;稍复杂的有向量、矩阵、记录等数据;更复杂的有集合、树和图,还有声音、图形、图像等数据。 同样由于算法层出不穷,变化万千,其中运算的种类五花八门、多姿多彩。最基本最初等的有赋值运算、算术运算、逻辑运算和关系运算等;稍复杂的有算术表达式和逻辑表达式等;更复杂的有函数值计算、向量运算、矩阵运算、集合运算,以及表、栈、队列、树和图上的运算等:此外,还可能有以上列举的运算的复合和嵌套。 关于控制转移,相对单纯。在串行计算中,它只有顺序、分支、循环、递归和无条件转移等几种。
?
我们来回顾一下,自从计算机问世以来,算法的上述三要素的程序表达,经历过一个怎样的过程。
?
最早的程序设计语言是机器语言,即具体的计算机上的一个指令集。当时,要在计算机上运行的所有算法都必须直接用机器语言来表达,计算机才能接受。算法的运算序列包括运算对象和运算结果都必须转换为指令序列。其中的每一条指令都以编码(指令码和地址码)的形式出现。与算法语言表达的算法,相差十万八千里。对于没受过程序设计专门训练的人来说,一份程序恰似一份"天书",让人看了不知所云,可读性
?
极差。
?
用机器语言表达算法的运算、数据和控制十分繁杂琐碎,因为机器语言所提供的指令太初等、原始。机器语言只接受算术运算、按位逻辑运算和数的大小比较运算等。对于稍复杂的运算,都必须一一分解,直到到达最初等的运算才能用相应的指令替代之。机器语言能直接表达的数据只有最原始的位、字节、和字三种。算法中即使是最简单的数据如布尔值、字符、整数、和实数,也必须一一地映射到位、字节和字
中,还得一一分配它们的存储单元。对于算法中有结构的数据的表达则要麻烦得多。机器语言所提供的控制转移指令也只有无条件转移、条件转移、进入子程序和从子程序返回等最基本的几种。用它们来构造循环、形成分支、调用函数和过程得事先做许多的准备,还得靠许多的技巧。 直接用机器语言表达算法有许多缺点。
?
大量繁杂琐碎的细节牵制着程序员,使他们不可能有更多的时间和精力去从事创造性的劳动,执行对他们来说更为重要的任务。如确保程序的正确性、高效性。程序员既要驾驭程序设计的全局又要深入每一个局部直到实现的细节,即使智力超群的程序员也常常会顾此失彼,屡出差错,因而所编出的程序可靠性差,且开发周期长。 由于用机器语言进行程序设计的思维和表达方式与人们的习惯大相径庭,只有经过
较长时间职业训练的程序员才能胜任,使得程序设计曲高和寡。因为它的书面形式全是"密"码,所以可读性差,不便于交流与合作。因为它严重地依赖于具体的计算机,所以可移植性差,重用性差。这些弊端造成当时的计算机应用未能迅速得到推广。
?
克服上述缺点的出路在于程序设计语言的抽象,让它尽可能地接近于算法语言。 为此,人们首先注意到的是可读性和可移植性,因为它们相对地容易通过抽象而得到改善。于是,很快就出现汇编语言。这种语言对机器语言的抽象,首先表现在将机器语言的每一条指令符号化:指令码代之以记忆符号,地址码代之以符号地址,使得其含义显现在符号上而不再隐藏在编码中,可让人望"文"生义。其次表现在这种语言摆脱了具体计算机的限制,可在不同指令集的计算机上运行,只要该计算机配上汇编语言的一个汇编程序。这无疑是机器语言朝算法语言靠拢迈出的一步。但是,它离算法语言还太远,以致程序员还不能从分解算法的数据、运算和控制到汇编才能直接表达的指令等繁杂琐碎的事务中解脱出来。 到了50年代中期,出现程序设计的高级语言如Fortran,Algol60,以及后来的PL/l, Pascal等,算法的程序表达才产生一次大的飞跃。
?
诚然,算法最终要表达为具体计算机上的机器语言才能在该计算机上运行,得到所需要的结果。但汇编语言的实践启发人们,表达成机器语言不必一步到位,可以分两步走或者可以筑桥过河。即先表达成一种中介语言,然后转成机器语言。汇编语言作为一种中介语言,并没有获得很大成功,原因是它离算法语
?
言还太远。这便指引人们去设计一种尽量接近算法语言的规范语言,即所谓的高级语言,让程序员可以用它方便地表达算法,然后借助于规范的高级语言到规范的机器语言的"翻译",最终将算法表达为机器语言。而且,由于高级语言和机器语言都具有规范性,这里的"翻译"完全可以机械化地由计算机来完成,就像汇编语言被翻译成机器语言一样,只要计算机配上一个编译程序。 上述两步,前一步由程序员去完成,后一步可以由编译程序去完成。在规定清楚它们各自该做什么之后,这两步是完全独立的。它们各自该如何做互不相干。前一步要做的只是用高级语言正确地表达给定的算法,产生一个高级语言程序;后一步要做的只是将第一步得到的高级语言程序翻译成机器语言程序。至于程序员如何用高级语言表达算法和编译程序如何将高级语言表达的算法翻译成机器语言表达的算法,显然毫不相干。
?
处理从算法语言最终表达成机器语言这一复杂过程的上述思想方法就是一种抽象。汇编语言和高级语言的出现都是这种抽象的范例。 与汇编语言相比,高级语言的巨大成功在于它在数据、运算和控制三方
?
面的表达中引入许多接近算法语言的概念和工具,大大地提高抽象地表达算法的能力。 在运算方面,高级语言如Pascal,除允许原封不动地运用算法语言的四则运算、逻辑运算、关系运算、算术表达式、逻辑表达式外,还引入强有力的函数与过程的工具,并让用户自定义。这一工具的重要性不仅在于它精简了重复的程序文本段,而且在于它反映出程序的两级抽象。
?
在函数与过程调用级,人们只关心它能做什么,不必关心它如何做。只是到函数与过程的定义时,人们才给出如何做的细节。用过高级语言的读者都知道,一旦函数与过程的名称、参数和功能被规定清楚,那么,在程序中调用它们便与在程序的头部说明它们完全分开。你可以修改甚至更换函数体与过程体,而不影响它们的被调用。如果把函数与过程名看成是运算名,把参数看成是运算的对象或运算的结果,那么
?
,函数与过程的调用和初等运算的引用没有两样。利用函数和过程以及它们的复合或嵌套可以很自然地表达算法语言中任何复杂的运算。
?
在数据方面,高级语言如Pascal引人了数据类型的概念,即把所有的数据加以分类。每一个数据(包括表达式)或每一个数据变量都属于其中确定的一类。称这一类数据为一个数据类型。 因此,数据类型是数据或数据变量类属的说明,它指示该数据或数据变量可能取的值的全体。对于无结构的数据,高级语言如Pascal,除提供标准的基本数据类型--布尔型、字符型、整型和实型外,还提供用户可自定义的枚举类、子界类型和指针类型。这些类型(除指针外),其使用方式都顺应人们在算法语言中使用的习惯。对于有结构的数据,高级语言如Pascal,提供了数组、记录、有限制的集合和文件等四种标准的结构数据类型。其中,数组是科学计算中的向量、矩阵的抽象;记录是商业和管理中的记录的抽象;有限制的集合是数学中足够小的集合的势集的抽象;文件是诸如磁盘等外存储数据的抽象。
?
人们可以利用所提供的基本数据类型(包括标准的和自定义的),按数组、记录、有限制的集合和文件的构造规则构造有结构的数据。 此外,还允许用户利用标准的结构数据类型,通过复合或嵌套构造更复杂更高层的结构数据。这使得高级语言中的数据类型呈明显的分层。 高级语言中数据类型的分层是没有穷尽的,因而用它们可以表达算法语言中任何复杂层次的数据。 在控制方面,高级语言如Pascal,提供了表达算法控制转移的六种方式。
?
(1)缺省的顺序控制";"。
?
(2)条件(分支)控制:"if表达式(为真)then S1 else S2;" 。
?
(3)选择(情况)控制:
?
"Case 表达式 of
?
值1: S1
值2: S2
...
值n: Sn
end"
?
(4)循环控制:
?
"while 表达式(为真) do S;" 或
"repeat S until 表达式(为真);" 或
"for变量名:=初值 to/downto 终值do S;"
?
(5)函数和过程的调用,包括递归函数和递归过程的调用。
?
(6)无条件转移goto。
这六种表达方式不仅覆盖了算法语言中所有控制表达的要求,而且不再像机器语言或汇编语言那样原始、那样繁琐、那样隐晦,而是如上面所看到的,与自然语言的表达相差无几。 程序设计语言从机器语言到高级语言的抽象,带来的主要好处是: 高级语言接近算法语言,易学、易掌握,一般工程技术人员只要几周时间的培训就可以胜任程序员的工作;高级语言为程序员提供了结构化程序设计的环境和工具,使得设计出来的程序可读性好,可维护性强,可靠性高;高级语言远离机器语言,与具体的计算机硬件关系不大,因而所写出来的程序可移植性好,重用率高; 由于把繁杂琐碎的事务交给了编译程序去做,所以自动化程度高,开发周期短,且程、序员得到解脱,可以集中时间和精力去从事对于他们来说更为重要的创造性劳动,以提高、程序的质量。
?
数据结构、数据类型和抽象数据类型
?
数据结构、数据类型和抽象数据类型,这三个术语在字面上既不同又相近,反映出它们在含义上既有区别又有联系。
?
数据结构是在整个计算机科学与技术领域上广泛被使用的术语。它用来反映一个数据的内部构成,即一个数据由哪些成分数据构成,以什么方式构成,呈什么结构。数据结构有逻辑上的数据结构和物理上的数据结构之分。逻辑上的数据结构反映成分数据之间的逻辑关系,物理上的数据结构反映成分数据在计算机内的存储安排。数据结构是数据存在的形式。
?
数据是按照数据结构分类的,具有相同数据结构的数据属同一类。同一类数据的全体称为一个数据类型。在程序设计高级语言中,数据类型用来说明一个数据在数据分类中的归属。它是数据的一种属性。这个属性限定了该数据的变化范围。为了解题的需要,根据数据结构的种类,高级语言定义了一系列的数据类型。不同的高级语言所定义的数据类型不尽相同。Pascal语言所定义的数据类型的种类。
?
其中,简单数据类型对应于简单的数据结构;构造数据类型对应于复杂的数据结构;在复杂的数据结构里,允许成分数据本身具有复杂的数据结构,因而,构造数据类型允许复合嵌套;指针类型对应于数据结构中成分数据之间的关系,表面上属简单数据类型,实际上都指向复杂的成分数据即构造数据类型中的数据,因此这里没有把它划入简单数据类型,也没有划入构造数据类型,而单独划出一类。
?
数据结构反映数据内部的构成方式,它常常用一个结构图来描述:数据中的每一项成分数据被看作一个结点,并用方框或圆圈表示,成分数据之间的关系用相应的结点之间带箭号的连线表示。如果成分数据本身又有它自身的结构,则结构出现嵌套。这里嵌套还允许是递归的嵌套。
?
由于指针数据的引入,使构造各种复杂的数据结构成为可能。按数据结构中的成分数据之间的关系,数据结构有线性与非线性之分。在非线性数据结构中又有层次与网状之分。 由于数据类型是按照数据结构划分的,因此,一类数据结构对应着一种数据类型。数据类型按照该类型中的数据所呈现的结构也有线性与非线性之分,层次与网状之分。一个数据变量,在高级语言中的类型说明必须是读变量所具有的数据结构所对应的数据类型。最常用的数据结构是数组结构和记录结构。数组结构的特点是:
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成分数据的个数固定,它们之间的逻辑关系由成分数据的序号(或叫数组的下标)来体现。这些成分数据按照序号的先后顺序一个挨一个地排列起来。每一个成分数据具有相同的结构(可以是简单结构,也可以是复杂结构),因而属于同一个数据类型(相应地是简单数据类型或构造数据类型)。这种同一的数据类型称为基类型。所有的成分数据被依序安排在一片连续的存储单元中。 概括起来,数组结构是一个线性的、均匀的、其成分数据可随机访问的结构。
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由于这、种结构有这些良好的特性,所以最常被人们所采用。在高级语言中,与数组结构相对应的、数据类型是数组类型,即数组结构的数据变量必须说明为array [i] of T0 ,其中i是数组、结构的下标类型,而T0是数组结构的基类型。 记录结构是另一种常用的数据结构。它的特点是:与数组结构一样,成分数据的个数固定。但成分数据之间没有自然序,它们处于平等地位。每一个成分数据被称为一个域并赋予域名。不同的域有不同的域名。不同的域允许有不同的结构,因而允许属于不同的数据类型。与数组结构一样,它们可以随机访问,但访问的途径靠的是域名。在高级语言中记录结构对应的数据类型是记录类型。记录结构的数据的变量必须说明为记录类型。
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抽象数据类型的含义在上一段已作了专门叙述。它可理解为数据类型的进一步抽象。即把数据类型和数据类型上的运算捆在一起,进行封装。引入抽象数据类型的目的是把数据类型的表示和数据类型上运算的实现与这些数据类型和运算在程序中的引用隔开,使它们相互独立。对于抽象数据类型的描述,除了必须描述它的数据结构外,还必须描述定义在它上面的运算(过程或函数)。抽象数据类型上定义的过程和函
数以该抽象数据类型的数据所应具有的数据结构为基础。
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泛型设计和数据结构与算法
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下面我想再说说关于泛型程序设计模型对于数据结构和算法方面的最新推动,泛型思想已经把数据结
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构和算法方面的基本思想抽象到了一个前所未有的高度,现在有多种程序设计语言支持泛型设计,比如
ADA,C++,而且据说在JAVA的下一版本和C#中也将对泛型设计进行全面的支持。
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先说说泛型设计的基本思想:泛型编程(generic programming,以下直接以GP称呼)是一种全新的程序设计思想,和OO,OB,PO这些为人所熟知的程序设计想法不同的是GP抽象度更高,基于GP设计的组件之间偶合度底,没有继承关系,所以其组件间的互交性和扩展性都非常高。我们都知道,任何算法都是作用在一种特定的数据结构上的,最简单的例子就是快速排序算法最根本的实现条件就是所排序的对象是存
贮在数组里面,因为快速排序就是因为要用到数组的随机存储特性,即可以在单位时间内交换远距离的对象,而不只是相临的两个对象,而如果用联表去存储对象,由于在联表中取得对象的时间是线性的既O[n],这样将使快速排序失去其快速的特点。也就是说,我们在设计一种算法的时候,我们总是先要考虑其应用的数据结构,比如数组查找,联表查找,树查找,图查找其核心都是查找,但因为作用的数据结构不同
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将有多种不同的表现形式。数据结构和算法之间这样密切的关系一直是我们以前的认识。泛型设计的根本思想就是想把算法和其作用的数据结构分离,也就是说,我们设计算法的时候并不去考虑我们设计的算法将作用于何种数据结构之上。泛型设计的理想状态是一个查找算法将可以作用于数组,联表,树,图等各种数据结构之上,变成一个通用的,泛型的算法。这样的理想是不是很诱惑人?
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泛型编程带来的是前所未有的弹性以及不会损失效率的抽象性,GP和OO不同,它不要求你通过额外的间接层来调用函数:它让你撰写完全一般化并可重复使用的算法,其效率与针对特定数据结构而设计的算法旗鼓相当。我们大家都知道数据结构在C++中可以用用户定义类型来表示,而C++中的模板技术就是以类型作为参数,那么我可以想象利用模板技术可以实现我们开始的GP思想,即一个模板函数可以对于各种传递进来的类型起作用,而这些类型就可以是我们定义的各种数据结构。
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泛型算法抽离于特定类型和特定数据结构之外,使得其适应与尽可能的一般化类型,算法本身只是为了实现算法其需要表达的逻辑本质而不去被为各种数据结构的实现细节所干扰。这意味着一个泛型算法实际具有两部分。1,用来描叙算法本质逻辑的实际指令;2,正确指定其参数类型必须满足的性质的一组需求条件。到此,相信有不少人已经开始糊涂了,呵呵,不要紧。毕竟GP是一种抽象度非常高的程序设计思想,里面的核心就是抽象条件成为成为程序设计过程中的核心,从而取代了类型这在OO里面的核心地位,正是因为类型不在是我们考虑的重点,类型成为了抽象条件的外衣,所以我们称这样的程序思想为泛型思想------把类型泛化。
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I. 数据结构C语言:写出些列程序段的输出结果。
首先要明白队列是 先进先出
InQueue(Q,'H');
InQueue(Q,'R');
InQueue(Q,y); //现在队列内容从前到后依次是HRC
OutQueue(Q,x);InQueue(Q,x); //,H 出队列,并且把H赋于x,然后x='H' 入队列,现在队列内容从前到后依次是RCH
OutQueue(Q,x);InQueue(Q,'A'); //,R 出队列,并且把H赋于x,注意现在x=‘R’,因为最后输出的x,就是R;然后 'A' 入队列,现在队列内容从前到后依次是CHA
while(!QEmpty(Q))
{OutQueue(Q,y);
printf(y);
}//这个循环依次输出CHA
printf(x);//输出R
J. 【讨论】数据结构——数据的存储结构
1.“循环队列”与存储结构有关,即是与计算机在内存中实现有关的概念。“队列”本是一个逻辑概念,但“循环队列”特指在内存中依地址顺序存放“数据元素”,当队尾越过规定内存区域的下界时,调整队尾指向内存区域的上界,继续进行入队操作。
2.“链表”无疑与存储结构有关。也就是在体现“数据元素”之间关系时增加一或多个“域”,用于存放相关联的“数据元素的地址”。
3.“哈希表”也与存储结构有关。“哈希表”一般是为了查找某个“数据元素”方便,而将有某种关系的一组“数据元素”集中放置,并为各组数据生成一个连续的“索引”(正如数组下标)。在实现时就用连续的内存地址来体现。
4.“栈”仅是一个逻辑概念,LIFO(后进先出),并不涉及具体的物理实现。即与存储结构无关。