1_数据结构概述

1.1 基本概念和术语

1.1.1 数据、数据元素、数据项和数据对象

数据(Data) 是客观事物的符号表示,是所有能输入到计算机中并被计算机程序处理的符号 的总称。如数学计算中用到的整数和实数,文本编辑中用到的字符串,多媒体程序处理的图形、图像、声音及动画等通过特殊编码定义后的数据。
数据元素(Data Element) 是数据的基本单位,在计算机中通常作为一个整体进行考虑和处理。在有些情况下,数据元素也称为元素、记录等。
数据项(Data Item) 是组成数据元素的、有独立含义的、不可分割的最小单位。例如,学生 基本信息表中的学号、姓名、性别等都是数据项。
数据对象(Data Object) 是性质相同的数据元素的集合,是数据的一个子集。
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1.1.2 数据结构

数据结构(Data Structure) 是相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。换句话说,数据结构是带 ”结构" 的数据元素的集合, “结构” 就是指数据元素之间存在的关系。 数据结构包括逻辑结构和存储结构两个层次。
数据结构的形式定义:数据结构是一个二元组 Data_Structure = (D,S)
其中:D是数据元素的有限集合,S是D上关系的有限集合(数据元素之间的关系集合)。
数据结构+算法 = 程序

  1. 逻辑结构
    数据的逻辑结构是从逻辑关系上描述数据,它与数据的存储无关,是独立千计算机的。因此, 数据的逻辑结构可以看作是从具体问题抽象出来的数学模型。
    数据的逻辑结构有两个要素:一是数据元素;二是关系。数据元素的含义如前所述,关系是指数据元素间的逻辑关系。根据数据元素之间关系的不同特性,通常有四类基本结构:
    (1)集合:结构中的数据元素之间除了"同属一个集合"的关系外,别无其他关系
    (2)线性结构
    (3)树状结构(层次结构)
    (4)网状结构(图状结构)
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  2. 存储结构
    数据对象在计算机中的存储表示称为数据的存储结构,也称为物理结构。把数据对象存储到计算机时,通常要求既要存储各数据元素的数据,又要存储数据元素之间的逻辑关系,数据元素在计算机内用一个结点来表示。数据元素在计算机中有两种基本的存储结构,分别是顺序存储结构链式存储结构
    顺序存储结构是借助元素在存储器中的相对位置来表示数据元素之间的逻辑关系,通常借助 程序设计语言的数组类型来描述。
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    顺序存储结构要求所有的元素依次存放在一片连续的存储空间中,而链式存储结构,无需占用一整块存储空间。但为了表示结点之间的关系,需要给每个结点附加指针字段,用千存放后继元素的存储地址。所以链式存储结构通常借助于程序设计语言的指针类型来描述。
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