数据结构学习笔记之基本概念和术语01

数据,数据元素,数据项和数据对象

数据(Data)是客观事物的符号表示,是所有能输入到计算机中并被计算机程序处理的符号的总称.

数据元素(Data Element)是数据的基本单位,在计算机中通常作为一个整体进行考虑和处理.也称为元素,记录等.数据元素用于完整地描述一个对象,如一名学生的成绩记录.

数据项(Data Item)是组成数据元素的,有独立含义的,不可分割的最小单位.例如,学生基本信息表中的学号,姓名,性别等都是数据项.

数据对象(Data Object)是性质相同的数据元素的集合,是数据的一个子集.例如,学生基本信息表也可以是一个数据对象.

数据结构

数据结构(Data Structure)是相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合.换句话说,数据结构是带有"结构"的数据元素的集合,"结构"就是指数据元素之间的关系.

数据结构包括逻辑结构和存储结构两个层次.

逻辑结构是从逻辑关系上描述数据,它与数据的存储无关,是独立于计算机的.因此,数据的逻辑结构可以看作是从具体问题抽象出来的数学模型.逻辑结构有两个要素:一个是数据元素;二是关系.数据元素的含义如前所述,关系是指数据元素之间的逻辑关系.根据数据元素之间关系的不同特性,通常有四类基本结构,集合结构,线性结构,树结构和图结构.它们的复杂程度依次递进.

下面四种结构中所举例的示例是以某班学生作为数据对象(数据元素是学生的学籍档案记录),来分别考察数据元素之间的关系.

(1)集合结构　　数据元素之间除了"属于同一集合"的关系外,别无其他关系.例如,确定一名学生是否为班级成员,只需要将班级看作一个集合结构.

(2)线性结构　　数据元素之间存在一对一的关系.例如,将学生信息数据按照其入学报道的时间先后顺序进行排列,将组成一个线性结构.

(3)树结构　　数据元素之间存在一对多的关系.例如,班级的管理体系中,班长管理多个组长,每位组长管理多名组员,从而构成树形结构.

(4)图结构　　数据元素之间存在多对多的关系.例如,多为同学之间的朋友关系,任何两位同学都可以是朋友,从而构成图状结构或网状结构.

其中集合结构,树结构和图结构都属于非线性结构.

线性结构包括线性表(典型的线性结构),栈和队列(具有特殊限制的线性表,数据操作只能在表的一端或者两端进行),字符串(也是特殊的线性表,其特殊性表现在它的数据元素仅由一个字符组成),数组(是线性表的推广,它的数据元素是一个线性表),广义表(也是线性表的推广,它的数据元素是一个线性表,但不同构,即或者是单元素,或者是线性表).

非线性结构包括树(具有多个分支的层次结构),和二叉树(具有两个分支的层次结构),有向图(一种图结构,边是顶点的有序对)和无向图(另一种图结构,边市顶点的无序对).