逻辑结构和存储结构

这两天在复习数据结构部分的内容，之前考研的时候对数据结构的理解感觉不深，因为只是考研专业课要考数据结构，所以就单独看了数据结构的书，做了各种题，记了各种添加、删除、遍历等等。

那数据结构到底是什么？

百度百科：数据结构具体指同一类数据元素中，各元素之间的相互关系，包括三个组成成分，数据的逻辑结构，数据的存储结构和数据运算结构。结合今天在复习过程中新的理解，主要总结一下逻辑结构和存储结构。

• 什么是逻辑结构？

  　简单说，逻辑结构就是数据之间的关系。而按数据之间的关系来说，逻辑结构大概可以分为两种：线性结构和非线性结构（集合、树、网）。

  • 线性结构：有且只有一个开始结点和一个终端结点，并且所有结点都最多只有一个直接前驱和一个直接后继。例如：线性表，典型的线性表有：顺序表、链表、栈（顺序栈、链栈）和队列（顺序队列、链队列）。它们共同的特点就是数据之间的线性关系，除了头结点和尾结点之外，每个结点都有唯一的前驱和唯一的后继，也就是所谓的一对一的关系。
  • 非线性结构：对应于线性结构，非线性结构也就是每个结点可以有不止一个直接前驱和直接后继。常见的非线性结构包括：树（二叉树）、图（网）等。
• 什么是存储结构？

  　逻辑结构指的是数据间的关系，而存储结构是逻辑结构的存储映像。通俗的讲，可以将存储结构理解为逻辑结构用计算机语言的实现。常见的存储结构有顺序存储、链式存储、索引存储以及散列存储（哈希表）。

  • 顺序存储：把逻辑上相邻的节点存储在物理位置上相邻的存储单元中，结点之间的逻辑关系由存储单元的邻接关系来体现。由此得到的存储结构为顺序存储结构，通常顺序存储结构是借助于数组来描述的。优点：节省空间，可以实现随机存取；缺点：插入、删除时需要移动元素，效率低。

  • 链式存储：在计算机中用一组任意的存储单元存储线性表的数据元素(这组存储单元可以是连续的,也可以是不连续的)。特点是元素在物理上可以不相邻，所以每个数据元素包括了一个数据域和一个指针域，数据域用来存放数据，而指针域用来指向其后继结点的位置。优点：插入、删除灵活；缺点：不能随机存取，查找速度慢。

• 逻辑结构和存储结构的区别

  　这两者并不冲突，一个指的是数据之间的关系，而另一个指这种关系在计算机中的表现形式。比如，线性表中的栈，数据元素之间的关系是一对一的，除头和尾结点之外的每个结点都有唯一的前驱和唯一的后继，这体现的是逻辑结构；而对于栈中的结点来说，它们可以顺序存储（也就是顺序栈），取一段连续的存储空间，将栈结点按顺序存入，每个结点和其前驱和后继在物理上都是相邻的。同时，栈结点也可以链式存储（链栈），每个结点中包括数据域和指针域，而指针域就是用来指向其后继的，在访问时就可以通过指针来找到其后继进行访问，每个结点之间物理上可以相邻也可以不相邻。

  另外的总结

  不同的线性表之间的区别：
  线性表在元素的关系上是一样的，都是“线性“关系，不同的线性表区别主要体现在不同的特性上。比如：队列的先进先出、栈的后进先出等。
  以存储结构相同、逻辑结构又同为线性表的链栈和链队列为例，它们都是链式存储的，每个结点都是由数据域和指针域组成，每个结点也都有唯一的前驱和唯一的后继（除头尾结点外）。那么它们看起来就很相似，区别呢？区别就在于给他们定义的特殊操作，它们都有”出“和”入“两种操作，一个是“先进先出”，而一个是“后进先出”。