数据结构与算法 _ 基本概念

数据结构的基本概念

数据

数据是信息的载体，是描述客观事物属性的数、字符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。数据是计算机程序加工的原料。

对于计算机来说就是二进制数0和1。

数据元素&数据结构

数据元素和数据项：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。

要根据实际的业务需求来确定什么是数据元素、什么是数据项
例子：

结构 ：各个元素间的关系。

数据结构：相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。

数据对象：具有相同性质的数据元素的集合，是数据的一个子集。

数据类型&抽象数据类型（ADT）

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。
原子类型：

结构类型：

抽象数据类型：

数据结构的三要素

逻辑结构（元素间的关系）

集合：

各个元素同属一个集合，别无其他关系。

线性结构：

数据元素之间是一对一的关系。

除了第一个元素，所有元素都有唯一前驱；除了最后一个元素，所有元素都有唯一后继。

树状结构：

数据元素之间是一对多的关系。

图状结构（网状结构）：

数据元素之间是多对多的关系。

物理结构 or 存储结构（如何用计算机表示元素间的关系？）

顺序存储：

链式存储：

索引存储：

散列存储（哈希存储）：

数据的运算

数据的运算：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。

总结

在探讨一种数据结构时：
① 定义逻辑结构（数据元素之间的关系）
② 定义数据的运算（针对现实需求，应该对这种逻辑结构进行什么样的运算）
③ 确定某种存储结构，实现数据结构，并实现一些对数据结构的基本运算