大话数据机构——第一张 数据结构绪论

1.3数据结构是一门研究 非 数值计算的程序设计问题 中的 操作对象，以及它们之间的关系和操作等相关问题的学科。

1.4

• 数据：不仅包括数据类型、字符类型、还包括声音、图像、视频等非数值类型。（人类）
• 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。（人）
• 数据项：一个数据元素可以由若干个数据项组成。（眼、耳、口、鼻）
  • 数据项是数据不可分割的最小单位
  • 但整整讨论问题时，数据元素才是数据结构中建立数据模型的着眼点。（就像我们讨论一部电影时，是讨论这部电影角色这样的“数据元素”，而不是针对这个角色的姓名或年龄这样的“数据项”去研究分析）
• 数据对象：是性质相同的数据元素的集合，是数据的子集。（女人）
  • 数据对象是数据的子集，在实际应用中，处理的数据元素通常具有相同性质，在不产生混淆的情况下，我们都将数据对象称为数据。
• 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。

1.5我们把数据结构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。（这也是最需要关注的问题）
  • 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：树型结构中的数据元素之间存在一种一对多的层次关系
  • 图形结构：图形结构的数据元素是多对多的关系
• 逻辑结果是针对具体问题的，是为了解决某个问题，在对问题理解的基础上，选择一个合适的数据结构表示数据元素之间的逻辑关系
• 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
  • 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
  • 链式存储结构：是把数据元素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，这样通过地址就可以找到相关联数据元素的位置）
• 逻辑结构是面向问题的，而物理结构是面向计算机的，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

1.6

• 数据类型：是指一组性质相同的集合 及 定义在此集合上的一些操作 的总称（类型就是用来说明变量或表达式的取值范围和所能进行的操作）
• 在C语言中，按照取值的不同，数据类型可以分为两类：
  • 原子类型：不可以再分解的基本类型，保罗整型、实型、字符型等
  • 结构类型：有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。
• 抽象数据类型：是指一个数据模型 及 定义在该模型上的一组操作
  • 抽象数据类型不仅仅指那些已经定义并实现的数据类型，还可以是计算机编程者在设计软件程序时自己定义的数据类型，比如我们编写关于计算机绘图或者地图类系统软件系统，经常会用到坐标。也就是说，总有成对出现的x和y，在3D系统中还有z出现，既然这三个整型数字是始终在一起出现，我们就定义一个叫point的抽象数据类型，它有x、y、z三个整型变量，这样我们很方便地操作一个point数据变量就能知道这一点的坐标了。
  • 抽象数据类型体现了程序设计中问题分解、抽象和信息隐藏的特性。
  • 描述抽象数据类型的标准格式
    • ADT 抽象数据类型名
    • Data
      • 数据元素之间逻辑关系的定义
    • Operation
      • 操作1
        • 初始条件
        • 操作结果描述
      • 操作2
        • ...
      • 操作n
        • ...
    • endADT
• 1.7 数据结构的一些相关概念

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