数据结构之绪论

数据结构学习笔记

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1. 基本概念和术语

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。其实数据就是符号，而这些符号必须具备两个前提：

• 可以输入到计算机中。
• 能被计算机程序处理。

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。也被称之为记录。

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元。但真正讨论问题时，数据元素才是数据结构中建立数据模型的着眼点。就像我们讨论电影时，讨论的是电影角色这样的“数据元素”，而不是针对这个角色的姓名、年龄这样的的“数据项”去研究分析的。

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。什么叫性质相同呢？是指数据元素具有相同数量和类型的数据项。如：人都有姓名、性别等相同的数据项。

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。

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2. 逻辑结构与物理结构

数据结构可分为逻辑结构和物理结构。

2.1 逻辑结构
逻辑结构：是指数据对象中数据元素之间的项目关系。逻辑结构分为以下四种：
1、集合结构：集合结构中的数据元素除了同属于一个集合外，他们之间没有其他任何关系。

集合结构.png

2、 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.png

3、 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.png

4、 图形结构：图形结构的数据元素是多对多的关系。⚠️但请注意以下两点：

• 将每个数据元素看作一个结点，用圆圈表示。

• 数据元素之间的逻辑关系用结点之间的连线表示，如果这个关系是有方向的，那么用带箭头的连线表示。
  

  图形结构.png

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。 数据是数据元素的集合，那么根据物理结构的定义，实际上就是如何把数据元素存储到计算机的存储器中。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：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。数组是典型的顺序存储。
  

  顺序存储结构.png
• 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。数据元素的存储关系并不能反应其逻辑关系，因此需要用一个指针存放数据元素的地址，这样通过地址就可以找到相关联数据元素的位置。
  

  链式存储结构.png
  
  逻辑结构是面向问题的，而物理结构是面向计算机的，其基本目标就是将数据以及其逻辑关系存储到计算机的内存中。

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4. 总结

数据结构相关概念.png

数据结构以及分类.png