数据结构与算法 基本概念和术语
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。
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。
数据项:一个数据元素可以由若干个数据项组成。数据项是数据不可分割的最小单位。
数据对象:性质相同的数据元素的集合,是数据的子集。
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。可分为逻辑结构和物理结构。
逻辑结构:是指数据对象中数据元素之间的相互关系。分为集合结构、线性结构、树形结构、图形结构。
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。
线性结构:线性结构中的数据元素之间是一对一的关系。
树形结构:树形结构中的数据元素之间存在一对多的层次关系。
图形结构:图形结构的数据元素是多对多的关系。
物理结构(存储结构):是指数据的逻辑结构在计算机中的存储形式。数据元素的存储结构形式有两种:顺序存储和链式存储。
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。
链式存储结构:把数据元素存放在任意的存储单元里,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,因此需要一个指针存放数据元素的地址。
数据类型: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。分为原子类型和结构类型。
原子类型:原子类型的值是不可分解的,如整型、实型、字符型、枚举类型、指针类型和空类型。
结构类型:由若干成分按某种结构组成的,因此是可以分解的,并且它的成分可以是非结构的也可以是结构的。
抽象:抽取出事物具有的普遍性的本质,抽出问题的特征而忽略非本质的细节,是对具体事物的一个概括。
抽象数据类型(Abstract Data Type,ADT):一个数据模型及定义在该模型上的一组操作。抽象数据类型的定义仅取决于它的一组逻辑特性,而与其在计算机内部如何表示和实现无关。
算法:对特定问题求解步骤的一种描述,它是指令的有限序列。
算法的五个重要特性:
1.有穷性:一个算法必须总是(对任何合法的输入值)在执行有穷步之后结束,且每一步都可在有穷时间内完成。
2.确定性:算法中每一条指令必须有确切的含义,读者理解时不会产生二义性。并且,在任何条件下,算法只有唯一的一条执行路径,即对于相同的输入只能得出相同的输出。
3.可行性:一个算法是能行的,即算法中描述的操作都是可以通过已经实现的基本运算执行有限次来实现的。
4.输入:一个算法有零个或多个输入,这些输入取自于某个特定的对象的集合。
5.输出:一个算法有一个或多个输出,这些输出是同输入有着某些特定关系的量。