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前言:数据结构在学什么?
如何用程序代码把现实世界的问题信息化?
如何用计算机高效的处理这些信息从而创造价值。
一.基本概念
①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。
②数据元素、数据项
数据元素是数据的基本单位,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
③数据对象、数据结构
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。
数据对象是具有相同性质的数据元素的集合,是数据的一个子集。
④数据类型、抽象数据类型
数据类型 是一个值的集合和定义在集合上的一组操作的总称
原子类型 :值不可再分
结构类型:值可以再分
抽象数据类型 : 抽象数据组织及与之相关的操作
二.数据结构的三要素
①数据的逻辑结构
数据元素的逻辑关系是什么?
集合:
线性结构:
树形结构:
图结构:
②数据的物理结构(存储结构)
如何用计算机表示数据元素的逻辑关系?
顺序存储:
把逻辑上相邻的元素存储在物理位置 上也相邻的存储单元中,元素之间的关系由存储 单元的邻接关系来体现
优点: 随机存取,元素占用最少存储空间
缺点: 只能使用相邻的一整块存储单元,产生较多的外部碎片
链式存储:
逻辑上相邻的元素在物理位置上可以不相邻,借助指示元素存储地址的指针来表示元素之间的逻辑关系。
优点: 不会出现碎片现象
缺点: 存储指针占用额外的存储空间; 只能顺序存取
索引存储:
建立附加的索引表。索引表中的每项称为索引项,索引项 的一般形式是(关键字,地址)
优点: 检索速度快
缺点: 占用较多存储空间; 增加和删除数据要修改索引表,花费较多时间
散列存储:
根据元素的关键字直接计算出该元素 的存储地址,又称哈希(Hash)存储
优点: 检索,增加和删除结点都很快
缺点: 若散列函数不好,出现元素存储单元冲突,会增加时间和空间的开销
③.数据的运算
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。
三.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