数据结构整理篇。
概念:
数据结构是一门研究非数值计算的程序设计问题中的操作对象,以及他们之间的关系个操作等相关问题的学科。
程序设计 = 数据结构 + 算法
数据:是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。
数据元素:是组成数据的、有一定意义的基本单位,在计算机中通常作为整体处理,也被称为记录。
数据项:一个数据元素可以由若干个数据项组成。(数据项是数据不可分割的最小单位)
数据对象:是性质相同的数据元素的集合,是数据的子集。
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。
逻辑结构:是指数据对象中数据元素之间的相互关系。
1.集合结构:集合结构中的数据元素除了同属于一个几个外,他们之间没有其他关系。
2.线性结构:集合结构中的数据元素之间是一对一的关系。
3.树形结构:集合结构中的数据元素之间存在一种一对多的层次关系。
4.图形结构:集合结构中的数据元素是多对多的关系。
物理结构:是指数据的逻辑结构在计算机中的存储形式。
数据元素的存储结构形式有两种:顺序存储和链式存储。
1.顺序存储结构:是把数据元素存发在地址连接的存储单元里,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:是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。
数据类型:是指一组性质相同的值的集合及定义在此集合上的一些操作的总称。
抽象数据类型:是指一个数学模型及定义在该模型上的一组操作。
数据结构的特性:
数组:优点是插入快,如果知道下标,可以非常快地存取。 缺点是查找慢,删除慢,大小固定。
有序数组:优点是比无序的数据查找快。 缺点是删除和插入慢,大小固定。
栈:优点是提供后进先出方式的存取。缺点是存取其他项很慢。
队列:提供先进先出方式的存取。缺点是存取其他项很慢。
链表:优点是插入快,删除快。缺点是查找慢。
二叉树:优点是查找、插入、删除都快(如果树保持平衡)。缺点是删除算法复杂。
红-黑树:查找、插入、删除都快。树总是平衡的。缺点是算法复杂。
2-3-4树:优点是查找、插入、删除都快。树总是平衡的。类似的树对磁盘存储有用。缺点是算法复杂。
哈希表:优点是如果关键字已知则存取极快。插入快。缺点是删除慢,如果不知道关键字则存取很慢,对存储空间使用不充分。
堆:优点是插入、删除快,对最大数据项的存取很快。缺点是对其他数据项存取慢。
图:优点是对现实世界建模。缺点是有些算法且复杂。
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