数据结构基本概念
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1.数据

信息的载体,是描述客观事物属性的数、字符及所有能输入到计算机中并被计算机程序识别和处理的符号的集合。例如在生活中,我们的身份信息、看到的图片、听到的音乐都可以作为数据来进行输入和处理。

 

2.数据元素

数据的基本单位,通常作为一个整体进行考虑和处理。例如每一个人的身份信息可能就是一个数据元素。

 

3.数据对象

具有相同性质的数据元素的集合,是数据的一个子集。例如所有人的身份信息可以作为一个数据对象。

例如,上图是具有人物和螃蟹的数据的集合。其中所有的人物就是一个数据对象,它是具有相同性质的数据元素的集合;每一个人物都是一个数据元素,可能在该人物当中,帽子的颜色、书包的颜色都可以作为数据项。

 

4.数据类型

是一组值的集合和定义在该集合上的操作的总和。其中有原子类型,原子就是不可再分割的意思,它是原子类型值的集合和定义在该集合上的操作。例如在 C 语言中的 int、char、float 等都是原子类型。除了原子类型,还有结构类型,它是结构的集合和定义在集合上的操作。结构就是多个原子类型值的组合,其中有 list、map、set 等。最后还有抽象数据类型,它是数据模型以及定义在该数据模型上的操作,可以用一个三元组来表示,分别是数据对象、数据关系和相关的操作。

 

5.抽象数据类型

对于抽象数据类型,只考虑它的逻辑特性,具体的内部实现是不考虑的。例如在生活中所有的人、汽车都可以把它抽象出来作为一种抽象数据类型。


6.数据结构

这是一张成绩单,如果把这张成绩单叫做一个数据对象的话,那么每一个人的姓名可以称作为一个数据项,而每一个人所有的信息是一个数据元素。这张表还有类似于小明排在小红前面这样的关系,这样的关系就是所说的结构。
结构:数据不是孤立存在的,它们存在着某种关系,这种相互的关系我们叫做结构。
这样就有了数据结构的一个概念。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。

 

7.数据结构三要素

数据结构有三个要素:逻辑结构、物理结构、数据的运算

逻辑结构

逻辑结构是指数据元素之间的逻辑关系,它更贴近于现实,即从逻辑关系上来描述数据。它是独立于计算机的,与计算机内部如何存储是无关的。
在逻辑结构中,具体分为四种:线性结构、集合、树形结构、图状结构。其中,把集合、树形结构、图状结构统称为非线性结构。

1)线性结构
在生活中有许多线性结构的例子,比如排队买票时,排的队伍就是一个线性结构。在对成绩进行从小到大排序,它也是一个线性的结构。

2)集合
集合是指除了所有的元素均在一个集合之内,之外再无其他的关系。在数学中,所有整数就是一个集合,所有的小数也是一个集合。

3)树形结构
树形结构是指一对多的关系。比如说狗是一类的总称,狗中又有柯基、哈士奇等具体的种类,这样一个种类的分支关系,它们就是一个树形结构。

4)图状结构
图状结构也叫做网状结构,它是多对多的关系。比如城市的交通网络,每一个城市都连接这其他的许多城市。

 

存储结构

存储结构是指数据结构在计算机内的表示,也称为物理结构。它既包括数据元素本身的表示,也包括数据元素之间关系的表示。
存储结构也分为四种:顺序存储、链式存储、索引存储、散列存储...

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