12.数据结构

数据结构

数据结构指的是数据之间的相互关系，即数据的组织形式。包括三个方面：

• 数据的逻辑结构：数据元素之间的逻辑关系；
• 数据的存储结构：数据元素及其关系在计算机存储器内的表示；
• 数据的运算：对数据施加的一系列操作。

数据的逻辑结构

  在不产生混淆的前提下，一般我们就将数据的逻辑结构简称为数据结构。数据的逻辑结构分为两大类：线性结构和非线性结构。
  线性结构：若结构是非空集，则有且仅有一个开始结点和一个终端结点，所有结点都最多只有一个直接前驱和一个直接后继。线性表、栈、队列、串等都是线性结构。
  非线性结构：一个结点可能有多个直接前驱和直接后继。数组、广义表、树和图等数据结构都是非线性结构。

数据的存储结构

  数据结构在计算机中的表示（映像）成为数据的物理结构（存储结构），是数据元素机器关系在计算机存储器中的表示。用来表示数据元素的位串称为元素或结点，用来表示数据项的位串称为之数据域。数据有四种存储结构：

• 顺序存储结构：通常顺序存储结构是借助于语言的数组来描述的。
• 链式存储结构：通常要借助于语言的指针类型来描述。
• 索引存储方法：通常在存储结点信息的同时，还建立附加的索引表（索引项组成的）。
• 散列存储方法：根据结点的关键字直接计算出该结点的存储位置。

算法

  算法是对特定问题求解步骤的一种描述。算法的设计取决于选定的数据逻辑结构，算法的实现依赖于采用的存储结构。算法有5个重要的特性：有穷性、确定性、可行性、输入和输出。当然选择一个算法也要考虑以下三点：

• 执行算法所耗费的时间；
• 执行算法所耗费的存储空间，其中主要考虑辅助存储空间；
• 算法应该易于理解，易于编码，易于调试。