数据结构系列1-数据结构绪论
导言
数据结构系列,一直是希望重新学习整理的一个系列,现在有时间,对数据结构方面进行一个回顾,把零散的数据结构碎片串联起来,作为一个整理,本系列主要参考书籍有:
- < 大话数据结构 >
- 数据结构与算法分析
1 数据结构的基本概念
1.1 数据
那么什么是数据呢?
数据是描述客观事实的符号,是计算机可以操作的对象,能被计算机识别，并输入给计算机处理的符号集合,比如:
- 数值类型（整型、实型等，可以进行数值计算）
- 非数值类型（声音、图像、视频等通过编码手段变成字符数据来处理）
1.2 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,也被成为记录
比如相对于社会,每个独立的人就是一个数据元素
1.3 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
比如:一个人(数据元素)拥有年龄,身高,体重,职业等等数据项,也可以拥有眼睛,鼻子等等数据项,具体需要哪些数据项,由你要开发的系统决定
数据项是数据不可分割的最小单位,我们在真正讨论问题时，数据元素才是数据结构中建立模型的着眼点。就像我们谈论一部电影时，是讨论这部电影角色这样的“数据元素”，而不是针对这个角色的姓名或者年龄这样的“数据项”去研究分析。
1.4 数据对象
是性质相同的数据元素的集合
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，比如人都有姓名、生日、性别等相同的数据项。因数据对象是数据的子集，在实际应用中，在不产生混淆的情况下，我们都将数据对象简称为数据。
1.5 数据结构
是相互之间存在一种或者多种特定关系的数据元素的集合
上面的概念着实有点枯燥,但是都是基本需要理解的概念
2 数据结构
按照视点的不同,我们把数据结构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相互关系
逻辑结构分为以下4种: 1–集合结构;2–线性结构;3–树形结构;4–图形结构
2.1.1 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,各个元素是“平等”的，它们的共同属性是“同属于一个集合”，类似数学中的集合,如下图所示:
2.1.2 线性结构
线性结构中的数据元素之间是一对一的关系,如下图所示:
我们比较常见的,数组,链表,队列等都是线性结构
2.1.3 树行结构
数据元素之间存在一种一对多的层次关系,如下图所示
2.1.4 图形结构
数据元素是多对多的关系,如下图所示
逻辑结构是针对具体问题的，是为了解决某个问题，在对问题理解的基础上，选择一个合适的数据结构表示数据元素之间的逻辑关系
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
数据结构的存储结构形式有2种:顺序存储和链式存储
2.2.1 顺序存储
是把数据元素存储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
说白了,就是占位,数组就是这种结构
2.2.2 链式存储
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,用一个指针存放数据元素的地址，通过地址可以找到相关数据元素的位置
典型的链式相似场景;比如银医院等地方，设置了排队系统，每个人去了，先领一个号，等着叫号，叫到时去办理业务或看病。在等待的时候，爱在哪在哪，可以坐着、站着，去外面溜达一圈，只要及时回来就行。你关注的是前一个号有没有被叫到，叫到了，下一个就轮到了。
总结:
逻辑结构:
- 集合
- 线性结构
- 树形结构
- 图形结构
物理结构
- 顺序结构
数组大小固定，查找迅速，增删复杂，需要完整的内存块，容易产生碎片。 - 链式结构
大小可以动态调整，增删迅速，查找较慢，数据元素所占内存略多，不需要整块内存块，不会造成碎片化。