大话数据结构

第1章 数据结构绪论

第2章 算法

第3章 线性表

第4章  栈与队列

第5章 串

第6章 树

第7章 图

第8章 查找

第9章 排序

 

第1章 数据结构绪论

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。

1.1基本概念术语

1.1.1 数据  

  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。这里所说的数据就是符号,这些符号具备两个前提:

  *可以输入到计算机中

  *能被计算机程序处理

  对于整型、实型等数值类型,可以进行数值计算。

  对于字符数据类型,就需要进行非数值的处理。声音、图像、视频等可以通过编码的手段变成字符数据来处理。

1.1.2 数据元素

  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。也被称为记录。

  如:人类中,什么是数据元素?当然是人

1.1.3 数据项

  数据项:一个数据元素可以由若干个数据项组成。

  如 人这样的数据元素,可以有眼、耳、鼻、嘴、手、脚这些数据项,也可以有姓名、年龄、性别、出生地址、联系电话等数据项。

  数据项是数据不可分割的最小单位。

1.1.4 数据对象

  数据对象:是性质相同的数据元素的集合,是数据的子集。

1.1.5 数据结构

  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。

  在计算机中,数据元素并不是孤立、杂乱无序的,而是具有内在联系的数据集合。数据元素之间存在的一种或多种特定关系,也就是数据的组织形式。

  

1.2 逻辑结构与物理结构

1.2.1 逻辑结构

  逻辑结构:是指数据对象中数据元素之间的相互关系。逻辑结构氛围以下四种:

  1.集合结构

    集合结构中的数据元素除了同属一个集合外,它们之间没有其他关系。各个数据元素是“平等”的,它们的共同属性是“同属于一个集合”。数据结构中的集合关系就类似于数学中的集合

    

 

  2.线性结构

    线性结构:线性结构中的数据元素之间是一对一的关系

 

  3.树形结构

    树形结构中的数据元素之间存在一种一对多的层次关系

  

 

 

   4.图形结构 

    图形结构的数据元素是多对多的关系

  

1.2.2 物理结构

  物理结构:是指数据的逻辑结构在计算机中的存储形式。

  数据是数据元素的集合,那么根据物理结构的定义,实际上就是如何把数据元素存储到计算机的存储器中。存储器主要是针对内存而言的,像硬盘、软盘、光盘等外部存储器的数据组织通常用文件结构来描述。

  数据的存储结构应正确反映数据元素之间的逻辑关系,这才是最为关键的,如何存储数据元素之间的逻辑关系,是实现物理结构的重点和难点。

  数据元素的存储结构形式有两种:顺序存储 和 链式存储。

  1. 顺序存储结构

    顺序存储结构:是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

    

 

  这种存储结构就是排队占位。数组就是这样的顺序存储结构。当告诉计算机要建立一个有 9 个整型数据的数组时,计算机就在内存中找了片空地,按照一个整型所占位置的大小乘以9,开辟一段连续的空间,于是第一个数组数据就放在第一个位置,第二个数据放在第二个,这样依次摆放。

 

  2. 链式存储结构

    链式存储结构:是把数据元素存放在任意的存储单元里,这组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,因此需要用一个指针存放数据元素的地址,这样用过地址就可以找到相关联数据元素的位置。

    

 

 

     链式存储比较灵活,数据存在哪里不重要,只要有一个指针存放了相应的地址就能找到。

     逻辑结构是面向问题的,而物理结构就是面向计算机的,其基本的目标就是将数据及其逻辑关系存储到计算机的内存中。

 

1.3 抽象数据类型

  1.3.1 数据类型

    数据类型:是指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。

    数据类型是按照值的不同进行划分的。在高级语言中,每个变量、常量和表达式都有各自的取值范围。类型就用来说明变量或表达式的取值范围和所能进行的操作。

    C语言中,按照取值不同,数据类型可以分为两类:

    原子类型:是不可以再分解的基本类型,包括整型、实型、字符型等。

    结构类型:由若干个类型组合而成,是可以再分解的。例如,整型数组是由若干整型数据组成的。

  1.3.2 抽象数据类型

   对已有的数据类型进行抽象,就有了抽象数据类型。

   抽象数据类型:是指一个数学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。

   一个抽象数据类型定义了:一个数据对象、数据对象中各数据元素之间的关系及对数据元素的操作。

  总结:

  

 

 

  由上述概念给出数据结构的定义: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。

 

  

 

 

 

 

 

  

原文地址:https://www.cnblogs.com/veggiegfei/p/14701831.html