什么是数据结构？

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和操作等相关问题的学科。

- 程序设计 = 数据结构 + 算法

- 简单来说数据结构就是关系，也就是数据元素相互之间存在的一种或多种特定关系的集合。

逻辑结构和物理结构

逻辑结构：是指数据对象中数据元素之间的相互关系

物理机构：是指数据的逻辑结构再计算机中的存储形式

主要有四大逻辑结构：集合结构、线性结构、树形结构、图形结构

集合结构示意图

线性结构示意图

树形结构示意图

图形结构示意图

实际上研究的是如何把数据元素存储到计算机的存储器中，存储器主要是针对内存而言，像硬盘、软盘、光盘等外部存储器的数据组织通常用文件结构来描述。

数据元素的存储结构形式有两种：顺序存储和链式存储。

把数据元素存放在地址连续的存储单元中，其数据间的逻辑关系和物理关系是一致的，例如各编程语言中的数组结构

现实生活中例子：排队，一个接着一个等着，无法离开，不能插队

顺序存储结构示意图

优点：物理关系和逻辑关系一致，易于理解，每个元素只存储自身数据

缺点：需要连续单元，如果当前连续单元不足，需要整体移动

数据元素可以存放在任意的存储单元中，物理关系不能反映其逻辑关系，因此需要一个指针存放数据元素的地址，这样子才能通过地址找到相关联的数据元素。比如链表，前一个元素知道后一个元素的位置

现实生活中例子：排号，取得号牌，人在哪里都可以

连式存储结构示意图

优点：不需要连续空间，新增时不需要考虑移动的问题

缺点：因为前一个元素需要知道后一个元素的位置，除了自己本身数据意外，还需要额外存储下一个元素的值，占用空间

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