1.1 数据结构的基本概念(逻辑结构与物理结构)

1. 基本概念和术语

通过这张表辅助理解基本概念
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1.1 数据

数据是信息的载体,是描述客观事物属性的数、字符以及所有能输入到计算机中并被程序识别和处理的符号的集合。

例如:张三同学的数学成绩为54分,54就是该同学的成绩数据

1.2. 数据元素

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。

例如:张三的成绩表就是一个数据元素,它由学号,姓名,语文,数学,c语言等数据项组成

1.3. 数据对象

数据对象是具有相同性值的数据元素的集合,是数据的一个子集。

例如:这一整张成绩表就是一个数据对象,它由各同学的成绩表(数据元素)组成

1.4. 数据类型

数据类型是一个值的集合和定义再此集合上的一组操作的总称。

原子类型:其值不可再分的数据类型。如bool 和int 类型。
结构类型:其值可以再分解为若干成分(分量)的数据类型。
抽象数据类型:抽象数据组织及与之相关的操作。

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。

简单来讲,就是数据存储在磁盘上,但运行程序时,数据会被装载到内存里,数据结构研究的就是数据在内存里面的存储

2.数据结构三要素

逻辑结构是对人友好的,指的是数据之间的关系,便于人理解,是抽象的
存储结构是对计算机友好的,指定是数据在内存里的表现形式,是具体的

2.1 数据的逻辑结构

逻辑结构是指数据元素之间的逻辑关系,即从逻辑关系上描述数据。

逻辑结构包括:

集合结构(无关系):结构中的数据元素之间除“同属一个集合”外,别无其它关系。
线性结构(一对一):结构中的数据元素之间只存在一对一的关系,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(一对多):结构中数据元素之间存在一对多的关系。
图状结构(多对多):数据元素之间是多对多的关系。

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2.2 数据的存储结构(物理结构)

存储结构是指数据结构在计算机中的表示(又称映像),也称物理结构。

存储结构包括:

顺序存储:把逻辑上相邻的元素存储在物理位置也相邻的存储单元中,元素之间的关系由存储单元的邻接关系来体现。
链式存储:逻辑上相邻的元素在物理位置上可以不相邻,借助指示元素存储地址的指针来表示元素之间的逻辑关系。
索引存储:在存储元素信息的同时,还建立附加的索引表,索引表中的每项称为索引项,索引项的一般形式是(关键字,地址)
散列存储:根据元素的关键字直接计算出该元素的存储地址,又称哈希(Hash)存储。

索引存储和散列存储是前两种存储的进一步实现,底层还是顺序存储与链式存储

顺序存储与链式存储的优缺点对比
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碎片:没被用到,但是被占用了的内存空间

例如:申请了一个int【10】,但是只存了8个整型数据,就有8个字节的内存碎片

2.3 数据的运算

施加在数据上的运算包括运算的定义何实现。运算的定义是针对逻辑结构的,指出运算的功能;运算的实现是针对存储结构的,指出运算的具体操作步骤。

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