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数据结构 2019-07-01 12:00 2019-07-01 12:00 algorithm

1. 数据结构

数据结构:是相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。

1.1. 基本概念

1.1.1. 数据

数据:是描述客观事物的符号,是计算机中可以操作的对象,是能被计算机识别,并输入给计算机处理的符号集合。

1.1.2. 数据元素

数据元素:是组成数据的,有一定意义的基本单位,在计算机中通常作为整体处理,也被称为记录。

1.1.3. 数据项

数据项:一个数据元素可以由若干个数据项组成。

数据项是数据不可分割的最小单位。

1.1.4. 数据对象

数据对象:是性质相同的数据元素的集合,是数据的子集。

1.1.5. 数据结构

数据结构:是相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。

1.2. 逻辑结构与物理结构

我们在用示意图表示数据的逻辑结构时,要注意两点:

  • 将每一个元素看做一个节点,用圆圈表示。
  • 元素之间的逻辑关系用节点之间的连线表示,如果这个关系是有方向的,那么用带箭头的连线表示。

1.2.1. 逻辑结构:是指数据对象中数据元素之间的相互关系。

逻辑结构是针对具体问题的,是为了解决某个问题,在对问题理解的基础上,选择一个合适的数据结构表示数据元素之间的逻辑关系。

集合结构

集合结构:集合结构中的数据元素除了同属于一个集合外,它们之间没有其他关系。

集合结构

线性结构

线性结构:线性结构中的数据元素之间是一对一的关系。 线性结构

树形结构

树形结构:树形结构中的数据元素之间存在一种一对多的层次关系。 树形结构

图形结构

图形结构:图形结构的数据元素是多对多的关系。 图形结构

1.2.2. 物理结构

物理结构:是指数据的逻辑结构在计算机中的存储形式。

逻辑结构是面向问题的,而物理结构就是面向计算机的,其基本的目标就是将数据及其逻辑关系存储到计算机的内存中。

数据元素的存储结构形式有两种:顺序存储和链式存储

顺序存储结构

顺序存储结构:是把数据元素存放在地址连续的存储单元里,其数据间的逻辑关系和物理关系是一致的。

顺序存储结构

链式存储结构

链式存储结构:是把数据元素存放在任意的存储单元里,这组存储单元可以是连续的,也可以是不连续的。

链式存储结构

1.3. 抽象数据类型

1.3.1. 数据类型

数据类型:是指一组性质相同的值的集合及定义在此集合上的一些操作的总称。

在C语言中,按照取值的不同,数据类型可以分为两类:

  • 原子类型:是不可以再分解的基本类型,包括整型,实型,字符型等。
  • 结构类型:由若干个类型组合而成,是可以再分解的。例如,整型数组是由若干整型数据组成的。

抽象是指抽取出事物具有的普遍性的本质。

1.3.2. 抽象数据类型

抽象数据类型(Abstract Data Type,ADT):是指一个数学模型及定义在该模型上的一组操作。

”抽象“的意义在于数据类型的数学抽象特性。

抽象数据类型体现了程序设计中问题分解,抽象和信息隐藏的特性。

为了便于在之后的讲解中对抽象数据类型进行规范的描述,我们给出了描述抽象数据类型的标准格式:

ADT 抽象数据类型名
Data
    数据元素之间逻辑关系的定义
Operation
    操作1
        初始条件
        操作结果描述
    操作2
        ...
    操作n
        ...
endADT

1.4. 总结回顾

数据

逻辑结构与物理结构

2. 参考资料

2.1. books

  • 《大话数据结构》

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