基本概念

什么是数据？

搞懂数据结构前需先理解数据的概念是什么？本身是用于描述自然界客观事物，站在计算机领域角度解读则是程序操作的对象，具体指可以输入到计算机里的数值、字符、符号、声音、图像、视频等等，且可以被处理的信息统称为数据。

通过归纳，以面向对象的编程思想可以得出一个数据由4部分组成：

1、数据类：属性相同的数据项的集合，例如：人、车、书等都可以称之为数据类，它是用来描述自然界客观事物的一种抽象描述；
2、数据对象：数据类的子集，比如：人这个数据类有个叫张三的人，描述张三各种信息的集合称之为数据对象。它是数据中的个体，由数据项（属性）组成，在程序中通常将其作为一个整体来处理。组成数据的基本单位，是数据集合的个体。在计算机程序中通常作为一个整体来处理，比如一条描述学生完整信息的数据记录就是一个数据元素，在空间中某个点的三维坐标也是一个数据元素，数据元素通常由若干个数据项组成，比如描述学生相关信息的姓名、学号等都是数据元素的数据项；三维坐标系中的每个坐标值也都是数据项。数据项
3、数据项（属性）：数据类的子集，比如：人有姓名、性别、年龄等，这些称之为数据项。它具有原子性，在数据中是不可再分的最小单位。
4、数据结构：用来描述数据内部的组织结构，接下来会详细介绍到。

什么是数据结构？

数据一词+结构一词就构成了数据结构，这个词汇是计算机科学与计算机技术领域中广泛使用的专业术语。根据字面意思来讲：它是用来描述一个数据的内部结构，即有哪些成分数据，和成分数据的组织结构。

下面以Javascript编程语言写两个简单的数据结构（仅从代码角度帮助理解数据结构，而实际的数据结构并非如下所示，在此只是为了方便理解上面的概念）。

// 数据结构一
// 0-1的成分数据是Person，2-3的成分数据是Car
[
    {name: "小明", age: 12, sex: "男"},
    {name: "小红", age: 12, sex: "女"},
    {brand: "上海大众", model: "cc", price: 100000},
    {brand: "奥迪", model: "A8", price: 200000}
]

// 数据结构二
// 从下面可以看出，相较于数据结构一数据的组织结构表达的更清晰，对象中分为两个数组，一是person，二是car
{
    person: [
        {name: "小明", age: 12, sex: "男"},
        {name: "小红", age: 12, sex: "女"}
    ],
    car: [
        {brand: "上海大众", model: "cc", price: 100000},
        {brand: "奥迪", model: "A8", price: 200000}    
    ]
}

从数据结构一和数据结构二中可以发现数据组织结构不一样，成分数据则是具有相同属性的数据，如：person和car。常见的数据结构包含：线性表、栈、队列、树状、图状。

基本概念讲清楚后，补充一点，数据结构是一门学科，主要有3方面的研发方向：一，数据的逻辑结构；二，数据物理存储结构；三，如何操作数据，也称算法。在此强调一下算法一词，算法的设计取决于数据的逻辑结构，算法的实现取决于物理存储结构。综上所述，这门学科前两个研究方向是数据基础，第三个研究方向是数据应用。

数据的逻辑结构和存储结构

数据结构有逻辑上的数据结构和物理存储上的数据结构之分。逻辑上的数据结构反映成分数据之间的逻辑关系，而物理上的数据结构反映成分数据在计算机内部的存储安排。数据结构存在的意义是为了提高算法的效率，它通常有一组算法的集合相对应。

逻辑结构

按照组织结构，可以分为4类：

1、集合：每一个成分数据之间是没有联系的
2、线性结构：每一个成分数据前后两个元素是有联系的
3、树形结构：成分数据的组织结构可以看做是一个倒过来的树
4、图状结构：其中成分数据可能于其他元素都有关联

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物理存储结构

数据在计算机内存、寄存器、硬盘中的存储形式，也可以分为4类：

1、顺序：最为常见
2、链式：最为常见
3、索引
4、散列

数据的运算

数据的运算是在数据的逻辑结构上定义的操作，它在数据的存储结构上实现，算法的意义就是为了让这些操作更加高效。常见的数据运算有5种操作：插入、修改、删除、查找、排序。