[数据结构]第一章绪论(1)——数据结构

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基本概念

什么是数据？

数据是信息的载体，是客观描述事物属性的数、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。数据是计算机程序加工的原料。

数据元素、数据项

数据元素是数据的基本单位，通常作为一个整体进行考虑和处理。

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。

数据结构、数据对象

结构——各个元素之间的关系

数据结构是互相之间存在一个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，是一个数据的子集。

三要素

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逻辑结构

即，数据元素之间的逻辑关系是什么？

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集合

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各个数据元素同属一个集合，别无其它关系

线性结构

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数据元素之间是一对一的关系，除了第一个元素，所有元素都有唯一前驱，除了最后一个元素，所有元素都有唯一后继

树形结构

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数据元素之间是一对多的关系

图结构

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数据元素之间是多对多的关系

物理结构

即，物理结构，如何用计算机表示数据元素的逻辑关系？

顺序存储

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把逻辑上相邻的元素存储在物理地址上也相邻的存储单元中，元素之间的关系由存储单元的领接关系来体现。

链式存储

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索引存储

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散列存储

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总结

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1. 若采用顺序存储，则各个数据元素在物理上必须是连续的；若采用非顺存储，则各个数据元素在物理上是可以离散的
2. 数据的存储结构会影响存储空间的分配的方便程度
3. 数据的存储机构会影响对数据运算的速度

数据的运算

施加在数据上的运算包括运算的定义和实现。运算的定义是针对逻辑结构的，正对运算的功能；运算的实现是针对存储结构的，指的是运算实现的具体操作步骤。

数据类型、抽象数据类型

数据类型

数据类型是一个值的集合和定义在此集合的一组操作的总称。

1. 原子类型，其值不可再分的数据类型
2. 结构类型，其值可以再分解为若干成分（分量）的数据类型

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抽象数据类型

Abstract Data Type （ADT）是抽象数据组织及与之相关的操作。

ADT 是用数学化的语言定义数据的逻辑结构、定义运算。与其具体的实现无关（类似于定义类吗？可能）

总结

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在探讨一种数据结构时：

1. 定义逻辑结构（数据原元素之间的关系）
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

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