1. 什么是数据结构?
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。
数据结构是一门研究非数值计算的程序设计问题中的操作对象,以及他们之间的关系和操作等相关问题的学科。
2. 基本概念和术语
2.1 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,是能够被计算机识别,并输入非计算机处理的符号集合。比如: 基本数据类型, 字符以及声音、图像、视频等。
必须具备的两个前提:
- 可以输入到计算机中
- 能被计算机程序处理
2.2 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。 比如:在人类中,人就是数据元素,牲畜类中,猪、牛、羊就是数据元素。
2.3 数据项
数据项:一个数据元素可以由若干个数据项组成。比如:眼睛、耳朵、鼻子、手、姓名、年龄等。
数据项是数据不可分割的最小单位。
2.4 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。
什么叫性质相同,是指数据元素具有相同数量和类型的数据项,比如人都有姓名、生日、性别等相同的数据项。
2.5 数据结构
不同数据元素之间不是独立的,而是存在特定的关系,这就是结构。
数据结构:是相互之间存在一种或多种特点关系的数据元素的集合。
3 逻辑结构与物理结构
3.1 逻辑结构
逻辑结构:是指数据对象中数据元素之间的相互关系。分为以下四种:
- 集合结构
- 线性结构
- 树形结构
- 图形结构
3.1.1 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。各个数据之间是平等的。如图所示:
3.1.2 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。如图所示:
3.1.3 树形结构
树形结构:树形结构中的数据元素之间存在一对多的层次关系,如图所示:
3.1.4 图形结构
图形结构:图形结构的数据元素是多对多的关系。如图所示:
3.2 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。
3.2.1 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一致。如:数组数据结构
3.2.2 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,也可以是不一连续的。