数据结构与算法——1.1数据结构绪论

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一、关于数据结构的几个专用名词的解析


我们先来看看几个概念的定义,通过定义对数据结构的一些专用名词有个初步的了解:




什么是数据结构?

官方定义: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。

简单来说,数据结构就是关系,即数据元素之间存在的一种或多种特定关系的集合。


什么是数据?




数据就是


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。(数据不仅包括我们在各种高级语言中接触到的整型、浮点型等数值类型,还包括字符、声音、图像等非数值类型)



什么是数据元素?





数据元素就是组成数据的、有一定意义的


基本单元


,在计算机中通常作为整体处理。(例如人类中的人就是数据元素)





什么是数据项?





一个数据元素可以由若干个数据项组成。数据项是数据


不可割分的最小单元


(比如人这个数据元素,眼睛、鼻子、耳朵这些是数据项,又或者是这个人的姓名、年龄、性别等,具体有哪些数据项,要视系统决定)




什么是数据对象?



数据对象是性质相同的数据元素的集合,是数据的子集。(在不产生混淆的情况下,我们都将数据对象简称为


数据



大家看到这里,是不是头晕了,怎么又是数据结构,又是数据元素、数据对象、数据项呢?

其实只要记住,

数据结构

就是一种关系,是研究有关

数据元素


的关系;(人和人之间的关系)





数据元素


又是


组成数据的、有一定意义的


基本单元


;(人类中的人)




数据项又是数据元素


不可割分的最小单元

。(人的各种组成部分,鼻子、眼睛等等)

这样,是不是好记多了呢?







二、数据结构的分类


传统上,我们把数据结构分为 逻辑结构 和 物理结构 两种:




逻辑结构:指数据对象中数据元素之间的相互关系(它是我们主要的研究点)



逻辑结构又可以分为四种:


(1)集合结构:集合结构中的数据元素除了同属于一个集合外,它们之间没有其他关系(即各个数据元素是平等的)。





(2)线性结构:线性结构中的数据元素之间是一对一的关系(类似于排队那样排成一排)。





(3)树形结构:存在一种 一对多 的层次关系(类似一棵树,有枝和叶)。





(4)图形结构:存在一种 多对多 的层次关系。

















物理结构:也叫做存储结构,是指数据的逻辑结构在计算机中的存储形式。



物理结构分为两种:


(1)顺序存储结构:将数据元素存放在


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。





(2)链式存储结构:面对时常要变化的结构,顺序存储是不科学的,所以要用到链式存储结构,它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。







所以


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。


这样说的话,有了指针,链式存储就灵活得多,数据存放在哪里并不重要,只要有一个指针存放了相应的地址,就能找到这个数据,然后对它进行各种操作。





























二、谈谈数据类型





什么是数据类型?




数据类型就是一


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

。类型就是用来说明变量或表达式的

取值范围和所能进行的操作




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