大话数据结构之每日总结

从今天开始每天阅读《大话数据结构》这本书，顺便写一下个人读书总结，如果所写内容有误，欢迎指正。

第1章 数据结构绪论

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。

1. 程序设计 = 数据结构 + 算法

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，以及它们之间存在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，是能被计算机识别，并输入给计算机处理符号集合。

数据不仅包括整型、实型等数值类型，还包括字符及声音、图像、视频等非数值类型。我们所说的数据其实就是符号，而且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

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。

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。数据项是数据不可分割的最小单位。

在数据结构中，把数据项定义为最小单位，是有助于更好地解决问题，但是在真正讨论问题时，数据元素才是数据结构中建立数据模型的着眼点。

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。

什么是性质相同呢？是指数据元素具有相同数量和类型的数据项。

2.5 数据结构：

结构：不同数据元素之间不是独立的，而是存在特定的关系，我们将这些关系称为结构。

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。

数据元素之间存在的一种或多种特定关系，也就是数据的组织形式。

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。

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，它们之间没有其他关系。各个数据元素是“平等”的。

2.线性结构

线性结构中的数据元素之间是一对一的关系。

3.树形结构

树形结构中的数据元素之间是一种一对多的层次关系。

4.图形结构

图形结构中的数据元素是多对多的关系。

我们在使用示意图表示数据的逻辑结构时，要注意两点：

• 将每一个数据元素看作一个结点，用圆圈表示。
• 元素之间的逻辑关系用结点之间的连线表示，如果这个关系时有方向的，那么用带箭头的连线表示。

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。

数据时数据元素的集合，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。数据的存储结构应正确反应数据元素之间的逻辑关系。如何存储数据元素之间的逻辑关系，是实现物理结构的重点和难点。

数据元素的存储结构形式有两种：顺序存储和链式存储。

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，其数据见的逻辑关系和物理关系是一致的。

这种存储结构类似于排队占座，数组就是这样的顺序存储结构。

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，也可以是不连续的。

数据元素的存储关系并不能反映其逻辑关系，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。

逻辑结构是面向问题的，而物理结构就是面向计算机的，其基本的目标就是将数据及其逻辑关系存储到计算机的内存中。

4. 抽象数据类型

4.1 数据类型

数据类型：是指一组性质相同的值的集合及定义在此集合上的一些操作的总称。

数据类型是按照值的不同进行划分的。在高级语言中，每个变量、常量和表达式都有各自的取值范围。类型就用来说明变量或表达式的取值范围和所能进行的操作。

按照取值的不同，数据类型可以分为两类：

• 原子类型：是不可以再分解的基本类型，包括整型、实型、字符型等。
• 结构类型：由若干个类型组合而成，是可以再分解的，例如，整型数组是由若干整型数据组成的。

4.2 抽象数据类型

抽象数据类型：是指一个数学模型及定义在该模型上的一组操作。

“抽象”的意义在于数据类型的数学抽象特性。抽象数据类型不仅仅指那些已定义并实现的数据类型，还可以是计算机编程序者在设计软件程序时自己定义好的数据类型。根据抽象数据类型的定义，它还包括定义在该模型上的一组操作。

抽象数据类型体现了程序设计中问题分解、抽象和信息隐藏的特性。