数据结构学习笔记
1. 基本概念和术语
1.1 数据
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。
其实数据就是符号,而这些符号必须具备两个前提:
- 可以输入到计算机中。
- 能被计算机程序处理。
1.2 数据元素
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。也被称之为记录。
1.3 数据项
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元。
但真正讨论问题时,数据元素
才是数据结构中建立数据模型
的着眼点。就像我们讨论电影时,讨论的是电影角色这样的“数据元素
”,而不是针对这个角色的姓名、年龄这样的的“数据项
”去研究分析的。
1.4 数据对象
数据对象
:是性质相同的数据元素的集合,是数据的子集。
什么叫性质相同呢?是指数据元素
具有相同数量和类型的数据项
。如:人都有姓名、性别等相同的数据项
。
1.5 数据结构
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。
2. 逻辑结构与物理结构
数据结构可分为逻辑结构
和物理结构
。
2.1 逻辑结构
逻辑结构
:是指数据对象中数据元素之间的项目关系。
逻辑结构分为以下四种:
1、集合结构
:集合结构中的数据元素除了同属于一个集合外,他们之间没有其他任何关系。
2、线性结构
:线性结构中的数据元素之间是一对一的关系。
3、树形结构
:树形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
:图形结构的数据元素是多对多的关系。⚠️但请注意以下两点:
- 将每个数据元素看作一个结点,用圆圈表示。
- 数据元素之间的逻辑关系用结点之间的连线表示,如果这个关系是有方向的,那么用带箭头的连线表示。
2.2 物理结构
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
是数据元素的集合,那么根据物理结构的定义,实际上就是如何把数据元素
存储到计算机的存储器
中。数据元素的存储结构形式有两种:顺序存储
和链式存储
。
顺序存储结构
:是把数据元素
存放在地址连续的
存储单元里,其数据间的逻辑关系和物理关系是一致的
。数组
是典型的顺序存储。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。数据元素
的存储关系并不能反应其逻辑关系,因此需要用一个指针
存放数据元素的地址,这样通过地址就可以找到相关联数据元素
的位置。
逻辑结构
是面向问题的,而物理结构
是面向计算机的,其基本目标
就是将数据以及其逻辑关系
存储到计算机的内存中。