数据结构与算法 第一章 数据结构绪论

数据结构与算法

第一章:数据结构绪论

1.1 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。

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,以及他们之间的关系和操作等相关问题的学科

1.2 基本概念和术语

1.2.1 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的符号集合.*数据不仅仅包括整型、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。

1.2.2 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。

1.2.3 数据项

数据项：一个数据元素可以由若干个数据项组成。数据项是不可分割的最小单位

1.2.4 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。

1.2.5 数据结构

结构：在现实生活中，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好多种特定关系的数据元素的集合。

1.3 逻辑结构与物理结构

1.3.1 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：结合结构中的数据元素除了同属于一个集合外，他们之间没有其他关系。 各个数据元素是“平等的”，他们的共同属性是“同属于一个集合”。

2.线性结构

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：树形结构中的数据元素之间存在一种一对多的层次关系。

4.图形结构

1. 图形结构：图形结构的数据元素是多对多的关系。

在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做一个节点，用圆圈表示。

• 元素之间的逻辑关系用借点之间的连线表示，如果这个关系是有方向的,那么用箭头的连线表示。

1.3.2 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。

数据的存储结构性正确反应数据元素之间的逻辑关系

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，其数据间的逻辑关系和物理关系是一致的。

链式存储结构：是把数据元素存放在任意的存储单元里，这组存储但愿可以是连续的，也可以是不连续的。

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。

1.4 数据类型

数据类型：是指一组性质相同的值的集合及定义再次集合上的一些操作的总称

1.4.1 数据类型定义

原子类型：

是不可以在分解的基本类型，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。

抽象是指抽取出事物具有的普遍性的本质

1.4.2 抽象数据类型

抽象数据类型(Abstract Data Type, ADT):一个数学模型及定义在该模型上的一组操作。

一个抽象数据类型定义了：一个数据对象、数据对象中各数据元素之间的关系及对数据元素的操作。

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。

描述抽象数据类型的标准格式：

 ADT 抽象数据类型名
 Data
  数据元素之间逻辑关系的定义
 Operation
  操作1
         初始条件
         操作结果描述
  操作2
         ......
  操作n
         ......
 endADT

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