数据结构中的基本概念和术语

基本概念

1.数据

数据是信息的载体，是描述客观事物属性的数、字符以及所有能输入到计算机中并被计算机程序识别和处理的符号的集合。

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2.数据元素

数据元素是数据的基本单位，通常作为一个整体进行考虑和处理，一个数据元素可由若干数据项组成，数据项是构成数据元素的不可分割的最小单位。例如，一个学生记录就是一个数据元素，它由姓名、学号等数据项组成。

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3.数据对象

数据对象是具有相同性质的数据元素的集合，是数据的一个子集。

例如整数数据对象是集合N = \(\{ 0,±1，±2\}\)

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4.数据类型

数据类型是一个值的集合和定义在此集合上的一组操作的总称。

1)原子类型：其值不可再分的数据类型。

2)结构类型：其值可以在分解为若干成分（分量）的数据类型。

3)抽象数据类型：抽象数据组织和与其相关的操作。

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5.抽象数据类型

抽象数据类型（ADT）是指一个数据模型以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，即不论其内部结构如何变化，只要它的数学特性不变，都不影响其外部的使用，通常用（数据对象，数据关系，基本操作集）这样的三元组来表示抽象数据类型。

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6.数据结构

在任何问题中，数据元素都不是孤立存在的，而是在他们之间存在着某种关系，这种数据元素相互之间的关系称为结构（Structure)。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。

数据结构包括三方面的内容：逻辑结构、存储结合和 数据的运算。

数据的逻辑结构和存储结构是密不可分的两个方面，一个算法的设计取决于所选定的逻辑结构，而算法的实现依赖于所采用的存储结构。

(1)逻辑结构

逻辑结构是指数据元素之间的逻辑关系，即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。

数据的逻辑结构分为线性结构和非线性结构。

集合:结构中的数据元素之间除了同属一个集合的关系外，别无其他关系。

线性结构:结构中的数据元素之间只存在一对一的关系。

树形结构:结构中的数据元素之间存在一对多的关系。

图状结构或网状结构:结构中的数据元素之间存在多对多的关系。

(2)存储结构

存储结构是指数据结构在计算机中的表示(又称映像)，也称物理结构。它包括数据元素的表示和关系的表示。

数据的存储结构是逻辑结构用计算机语言的实现，它依赖于计算机语言。

数据的存储结构主要有：顺序存储、链式存储、索引存储、散列存储。

(3)数据的运算

施加在数据上的运算包括运算的定义和实现。运算的定义是针对逻辑结构的，指出运算的功能；运算的实现是针对存储结构的，指出运算的具体操作步骤。

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