数据结构概论

1. 为什么学习数据结构（Data Structure）？

• 程序 = 数据结构 + 算法

程序不过就是一个获取数据、处理数据，展示数据的一个综合体。
数据结构就是一个装载数据，并可以对数据进行简单处理的有效工具。
如何利用合适的结构，处理数据，达到一个空间和时间的平衡，就是我们数据结构所需要学习的内容。

---

2. 数据结构需要学习的内容

数据结构包含两方面内容：一是组成集合的数据元素，二是数据元素之间存在的关系。

将上面的内容展开，数据结构需要学习的内容主要有以下几点：

• 逻辑结构 （logic structure）：
• 存储结构 （store structure）
• 常用操作 （operations）
• 性能 （performance）
• 适用场景

2.1 逻辑结构

• 定义：逻辑结构是指，在逻辑上，数据结构的排列方式。它是给人直观上的感受。（此处语言待斟酌）
  可以用一个二元组表示：
  G = （D，R）
  D：表示数据元素的有限集合
  R：表示在D上关系的有限集合（个人感觉关系可以理解为运算操作）

• 分类：

逻辑结构分类图.png

• 集合：元素之间除了同属一个集合没有其他关系
• 线性结构：数据元素之间有着一对一的关系数据元素之间有一种先后关系，每一个节点最多有一个前驱结点和后驱节点。
• 树形结构：结构中元素存在着一种一对多的关系，即每一个元素向上与一个元素相连（称为双亲节点），向下与多个元素相连（孩子节点）
• 图形结构（网状结构）：元素之间存在着多对多的关系，元素中任意元素都可以有关联。

2.2 存储结构：

• 定义：存储结构是指数据在计算机中的如何存储的，也可以称为物理结构。

• 分类：顺序存储、链式存储、索引存储和散列存储

数据结构-存储结构分类图.png

• 顺序存储：数据元素在计算机中是按顺序依次存储
• 链式存储：数据元素额外存储下一个元素的存储地址，元素之间在存储位置上不需要相邻。
• 索引存储：在原有数据结构存储结构基础上，额外简历一张索引表，索引表中每一项由关键字和地址组成。
• 散列存储：通过构造散列函数来确定元素存储位置。

2.3 运算

1. 插入
2. 删除
3. 修改
4. 计总
5. 是否为空
6. 是否满
7. 添加

---

3. 如何学习数据结构

常用数据结构由数组、栈、链表、队列、树家族、图

针对每一种数据结构从逻辑结构、存储结构和运算分析，并通过java语言对各种数据结构进行实现，比较每种数据结构在各种运算上的性能。