第1章绪论

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#数据结构与算法 #java

1.2 基本概念与术语

1.2.1 数据与数据结构

1.数据（Data）
2.数据元素（Data Item）
在不同条件下，数据元素又可称为结点、顶点和记录。
3.数据项（Data Item）数据项是数据元素的组成部分。
4.数据对象（Data Object）数据对象是性质相同的数据元素的集合。
5.数据结构（Data 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。
对于数据结构的理解，实际上都离不开数据的逻辑结构、数据的存储结构和数据的操作这3个方面：

逻辑结构
数据的逻辑结构是指各个数据元素之间的逻辑关系。逻辑结构分为两大类，一类为线性结构，另一类是非线性结构（集合、树、图）。
（1）集合结构
集合结构中数据元素之间除了同属于一个集合的特性外，数据元素之间无其他关系，它们之间的关系是松散性的
（2）线性结构
数据元素之间存在一对一的关系。如果结构非空，则它有且仅有一个开始结点和终端结点。
（3）树形结构
数据元素之间存在一对多的关系。如果结构非空，则它有一个称为根的结点，根结点无前驱结点，其余结点有且仅有一个前驱，所有结点都可以有多个后继
（4）图形结构
数据元素之前存在多对多的关系。如果结构非空，则在这种数据结构中任何结点都可能有多个前驱和后继

数据的逻辑结构可以用一个二元组来定义，Data_Structure=(D,R)。D是数据元素的有限集，R是D上关系的有限集。R描述了D中数据元素之间的关联方式。

设R1∈R，则R1是一个D XD的关系子集。若a1，a2∈ D，<a1,a2>∈R1,则称a1是a2的前驱，a2是a1的后继。a1和a2是相邻的结点。没有前驱的结点就是开始结点（或根节点），没有后继的结点就是终端结点（或叶子节点）。

存储结构

数据的存储结构（物理结构）是数据的逻辑结构在计算机中的实现。
在计算机中最小的数据表示单位是二进制数的一位（bit）。数据元素之间逻辑关系的存储表示则通常有以下4种方式。
（1）顺序存储方式
将所有的数据元素存放在一片连续的存储空间中，并且使逻辑上相邻的数据元素其对应的物理位置也相邻。通常用数组来实现。
（2）链式存储方式
数据元素可以存储在任意的物理位置上。数据元素的存储表示由两部分组成，一部分存放数据元素值本身，另一部分用于存放表示逻辑关系的指针。
（3）索引存储方式
在存储数据元素的同时，还增设了一个索引表。索引表的每一项包括关键字和地址。关键字是能够唯一标识一个数据元素的数据项。地址是指数据元素的存储地址或存储区域的首地址。
（4）散列存储方式
将数据元素存储在一片连续的区域内。每个数据元素的具体存储地址是根据该数据元素的关键字值，通过散列（哈希）函数直接计算出来的。

上面4中存储方式中，顺序存储和链式存储是最基本最常用的两种存储方式。索引存储和散列存储是为了提高查找效率而经常使用的两种存储方式。