数据结构教程 第一课 数据结构的基本概念和术语

本课主题：数据结构的基本概念和术语

教学目的：了解数据结构的基本概念，理解常用术语

教学重点：基本概念：数据与数据元素

教学难点：数据元素间的四种结构关系。

授课内容：

一、数据、数据元素、数据对象、数据结构的定义

1、数据的定义

定义一：数据是客观事物的符号表示。

学号姓名语文数学C语言

6201001张三855492

6201002李四928464

6201003王五877473

6201004

...

例：张三的C语言考试成绩为92分，92就是该同学的成绩数据。

定义二：能输入到计算机中并被计算机程序处理的符号的总称。

例：图像、声音等。

总结：现实世界信息的分析、复制、传播首先要符号化，这样才便于处理，尤其是便于计算机的处理。家长、社会要了解一个学生的学习成绩和能力，要看他的学习档案，而学习档案即是说明该学生学习情况的数据。

2、数据元素、数据项

数据元素是数据的基本单位，它也可以再由不可分割的数据项组成。如图示：

3、数据对象

是性质相同的数据元素的集合。如上例：一个班级的成绩表可以看作一个数据对象。

4、数据结构

定义一、数据元素集合（也可称数据对象）中各元素的关系。

定义二、相互之间存在特定关系的数据元素集合。

数据结构的种类：

特征示例

集合元素间为松散的关系

线性结构元素间为严格的一对一关系如上面的成绩表中各元素

树形结构元素间为严格的一对多关系

图状结构（或网状结构）元素间为多对多关系

数据结构的形式定义：

数据结构名称=（D，S）

其中D为数据元素的有限集，S是D上关系的有限集

逻辑结构“数据结构”定义中的“关系”指数据间的逻辑关系，故也称数据结构为逻辑结构。

存储结构数据结构在计算机中的表示称为物理结构。又称存储结构。

顺序存储结构

链式存储结构

存储结构详解：

计算机中存储信息的最小单位：位，8位为一字节，两个字节为一字，字节、字或更多的二进制位可称为位串。在逻辑描述中，把位串称为元素或结点。

当数据元素由若干数据项组成时，位串中对应于各个数据项的子位串称为数据域(Data Field)。

例：上述成绩表数据用C语言的结构体数组classonestu[50]来存储：

struct stu {

int stuno;/*数据项，也称stu位串中的一个子位串，或叫做数据域*/

char name[20];

int maths;

int language;

int c_language;

} classonestu[50];

二、数据类型

1、定义：数据类型是一个值的集合和定义在这个值集上的一组操作的总称。

例：C语言中的整型，其内涵为一定范围的自然数集合，及定义在该集合上的加减乘除及取模、比较大小操作。而实型则无取模操作。当然整型也不需四舍五入。

2、数据类型的种类：

特征例

原子类型值在逻辑上不可分解int float

结构类型值由若干成分按某种结构组成struct stu

数据类型封装了数据存储与操作的具体细节。

三、总结

数据->数据元素

具有特定关系的数据元素集合->数据结构

数据结构的逻辑表示与物理存储->逻辑结构与存储结构

人们不仅关心数据的逻辑结构、存储结构，还关心数据的处理方法（算法）与处理结果->数据类型

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