1.1 数据结构的基本概念

数据结构基本概念

数据：信息的载体，能被计算机程序识别和处理，用于表示客观事物的二进制数字的集合，是计算机程序加工的原料。

数据元素：数据的基本单位，一个数据元素可由若干数据项组成。

数据项：构成数据元素的不可分割的最小单位。

数据对象：具有相同性质的数据元素的集合，是数据的一个子集。

数据结构：数据元素之间的关系，如线性结构、树形结构。

数据结构的三要素

逻辑结构：数据元素之间的逻辑关系，主要分为集合结构，线性结构(一对一)，树形结构(一对多)，图状结构(多对多)

数据的运算：针对某种逻辑结构，结合实际需要，定义的基本运算。如查找、删除和插入。

物理结构(存储结构)：数据元素在计算机内存中存储的位置关系。分为顺序存储、链式存储、索引存储和散列存储。

存储结构

顺序存储：数据元素在一片内存中连续存储。

链式存储：数据元素分散在内存各处，元素之间通过指针来连接。

索引存储：数据元素分散在内存各处，通过建立索引表来获取元素的位置。

散列存储：根据元素的关键字直接计算出该元素的存储地址，又称哈希(Hash)存储。

链式存储、索引存储和散列存储均属于非顺序存储。

要点

1、若采用顺序存储，则各个数据元素在物理上必须是连续的；若采用非顺序存储，则各个数据元素在物理上可以是离散的。

2、数据的存储结构会影响存储空间分配的方便程度。

3、数据的存储结构会影响对数据的运算速度。

4、运算的定义是针对逻辑结构的，指出运算功能。

5、运算的实现是针对存储结构的，指出运算的具体操作步骤。

总结：逻辑结构和数据的运算“定义”一种数据结构，而物理结构在计算机中“实现”这种结构。

数据类型

1、数据类型：同类型数据的集合以及对该集合的操作的总称。

​ 1）原子类型：其值不可再分的数据类型。

​ bool ：true、false，及逻辑运算。

​ int ：整数的集合，以及四则运算。

​ 2）结构类型：可以再分解为若干成分的数据类型。

​ 结构体：数据项相同的数据元素的集合，以及定义的操作。

2、抽象数据类型：Abstract Data Type，简称 ADT。指抽象的数据组织及与之相关的操作，即指数据结构。

​ 链表：数据元素之间用指针组织起来的抽象数据类型。

区别：数据类型的每个数据项都是物理上相邻的，抽象数据类型的数据项是数据元素，在物理上可以是离散的。