大话数据结构一

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

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

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

例如：在人类中，人就是数据元素

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

例如：人这样的数据元素，可以有姓名、年龄、性别、出生地址、联系电话等数据项

数据项是数据不可分割的最小单位

数据项是数据的最小单位。但是真正讨论问题时，数据元素才是数据结构中建立数据模型的着眼点。

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，比如人都有姓名、生日、性别等相同的数据项

在实际应用中，我们将数据对象简称为数据

1.5 数据结构

结构是指各个组成部分相互搭配和排列的方式

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

2、逻辑结构和物理结构

2.1 逻辑结构

是指数据对象中数据元素之间的相互关系

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，类似数学中的集合

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

2.1.3 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

2.1.4 图形结构

图形结构的数据元素的多对多的关系

2.2 物理结构（逻辑结构）

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。

存储器主要是针对内存而言的，像硬盘、软盘、光盘等外部存储器的数据组织通常用文件结构来描述

2.2.1 顺序存储结构

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

数组就是这样的顺序逻辑结构

2.2.2 链式存储结构

把数据元素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，这样就可以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去

3、抽象数据类型

3.1 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

在c语言中，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形数据组成的

抽象是指抽取事物具有的普遍性的本质

3.2 抽象数据类型

是指应该数学模型及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

抽象数据类型把实际生活中的问题分解为多个规模小且容易处理的问题，然后建立一个计算机能处理的数据类型，并把每个功能模块的实现细节作为一个独立的单元，从而使具体实现过程隐藏起来