参考:《大话数据结构》程杰
1.1、基本概念
程序设计 = 数据结构 + 算法
数据: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。具备条件:(1)、可输入到计算机;(2)、能被计算机程序处理
数据元素:组成数据的、有一定意义的基本单位,在计算机中通常作为整体处理,也称为记录。
数据项:一个数据元素可由若干个数据项组成,数据项是数据不可分割的最小单位。数据元素是数据结构中建立数据模型的着眼点。
数据对象:性质相同的数据元素的集合,是数据的子集
数据结构:不同数据元素之间是不独立的,存在特定的关系,称为结构。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。数据结构分为:逻辑结构与物理结构。
1.2、逻辑结构与物理结构
1.2.1、逻辑结构
逻辑结构是数据对象中数据元素之间的相互关系,逻辑结构分为四种:
1、集合结构:集合结构中的数据元素除了同属一个集合外,没有其他关系。各个数据元素是平等的,共同属性是“同属于一个集合”。
2、线性结构:线性结构中的数据元素是一对一的关系
3、树形结构:树形结构中数据元素之间存在一对多的层次关系
4、图形结构:图形结构元素是多对多关系
1.2.2、物理结构
物理结构:数据的逻辑结构在计算机中的存储形式,数据的存储结构应正确反映数据元素之间的逻辑关系。数据的存储结构有两种:顺序存储和链式存储。
1、顺序存储结构: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。
2、链式存储结构: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。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,可以找到相关数据的位置。链式存储数据存在哪里不重要,只要有一个指针存放的相应地址找到就行。
逻辑结构是面向问题的,物理结构是面向计算机的,基本的目标:将数据及其逻辑关系存储到计算机的内存中。
1.3、抽象数据类型
数据类型:一组性质相同的值的集合以及定义在此集合上的一些操作的总称。
数据类型按照值的不同进行划分,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。
在C语言中,按照取值的不同,数据类型可以分为两类
(1)原子类型:不可以再分解的基本类型:包括整型、实型、字符型
(2)结构类型:由若干个类型组合而成,是可以再分解的,整型数组由若干整型数据组成
抽象数据类型(Abstract Data Type,ADT)指一个数学模型及定义在该模型上的一组操作。抽象数据类型的定义仅取决于一组逻辑特征,与计算机内如何表示和实现无关。抽象的意义在于数据类型的数字抽象特征。
抽象数据类型体现了程序设计中问题分解、抽象和信息隐藏的特性。把实际生活中的问题分解为多个规模小且容易处理的问题,然后建立一个计算机能处理的数据模型。
描述抽象数据类型的标准格式:
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