《大话数据结构》

逻辑结构与物理结构


逻辑结构是指数据对象中数据元素之间的相互关系，逻辑结构分为以下4种
1.集合结构：集合结构中的数据元素除了同属于一个集合体外，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：先行结构中的数据元素是一对一的关系。
3.树形结构：树形结构中的数据元素之间存在一对一对多的层次关系。
4.图形结构：图形结构的数据元素是多对多的关系。


物理结构


说完了逻辑结构，我们再来说说数据的物理结构。
物理结构：是指数据的逻辑结构在计算机中的存储方式。
数据是数据元素的集合，囊恩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，像键盘，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：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。
这种存储结构其实很简单，说白了就是排队站位。大家都按顺序排好。每个人占一小段空间，大家谁也别插谁的队。我们之前学计算机语言时，数组就是这样的顺序存储结构。当你告诉计算机，你要建立一个有9个整形数据的数组时，计算机就在内存中找了一片空地，按照一个整形所占的位置的大小乘以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位置，这样依次摆放。
2.链式存储结构
如果就是这么简单和有规则，一切都好办了。可实际上，总有人插队，也会有人要上厕所，有人会放弃排队，所以这个队伍当中会添加新成员，也有可能去掉老元素，整个结构时刻都处于变化中。显然，面对这样时常要变化的结构，顺序存储是不科学的。现在如银行，医院等地方，设置了排队系统，也就是每个人去了，先领一个号，等着叫号，叫到时去办理业务或看病。在等待的时候，你爱在哪在哪，可以坐着，站着或者走动，甚至出去逛一圈，只要及时回来就行。你关注的是前一个号有没有被交到，叫到了，下一个就轮到你了。

链式存储结构：是把数据元素存放在任意的存储单元里，这组存储单元可以使连续的，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，而物理结构就是面向计算机的，其基本的目标就是将数据及其逻辑结构关系存储到计算机的内存中。

数据类型


数据类型：是指同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报答是的取值范围和所能进行的操作。
比如，大家都需要住房子，也都希望房子越大越好。但显然，没有钱，考虑房子是没啥意义的。于是商品房就出现了各种各样的放心，有别墅的，有错层的，有单间的，有一百多平米的，也有几十平米的，甚至在北京出现了胶囊公司--只有两平米的罕见，这样就满足了不同人的需求。
同样，在计算机中，内存也不是无限大的，你需要计算一个如1+1=2，3+5=8这样的整型数字的加减乘除运算，显然不需要开辟很大的适合小数甚至字符运算的内存空间。于是计算机的研究者就考虑，要对数据进行分类，分出来多种数据结构。
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


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。
比如，在C语言中变量声明int a，b，这就以为着，在给变量a和b赋值时不能超出int的取值范围，变量a和b之间的运算只能是int类型所允许的运算。
因为不同的计算机有不同的硬件系统这就要求程序语言最终通过编译器或翻译器转换成底层语言，如汇编语言甚至是通过机器语言的数据类型来实现的。可事实上，高级语言的编译者不管最终运行在什么计算机上，他的目的就是为了实现两个整形数字的运算，如a+b，a-b，a*b，a/b等，他才不关心整数在计算机内部是如何表示的，也不想知道CPU为了实现1+2进行几次开关操作，这些操作是如何实现的，对高级语言开发者来讲根本不重要。于是我们就会考虑，无论什么计算机，什么计算机语言，大都会面临着如整数运算实数运算字符运算等操作，我们可以考虑把它们都抽象出来。
抽象是指取出事物具有的普遍性的本质。它是抽出问题的特征而忽略非本质的细节，是对具体事务的一个概括。抽象是一个思考问题的方式，它隐藏了繁杂的细节，只保留实现目标所必需的信息。