大话数据结构-数据结构绪论①
一、开场白
学习数据结构的目的,既不是为了工作为了钱,也不是为了学位和考试,只是为了更好地去感受编程之美!
二、你数据结构怎么学的?
说明数据结构是程序员必备技能,无论学习上还是工作上都离不开数据结构这个学科,在学习完数据结构以及查找、排序等算法后,需要理解其原理及实现方法,并在此基础上实现其它复杂的算法,起到举一反三的效果。
三、数据结构起源
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,以及它们之间的关系和操作等相关问题的学科
简单说:把生活中的实际问题抽象出一个合适的数据模型,设计求解这个数据模型的算法,然后通过编写程序实现算法,让计算机解决生活中的实际问题。
程序设计 = 数据结构 + 算法
四、基本概念和术语
- 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。(有数值数据和非数值数据)
- 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,也称为记录。(相当于人类中的人,生物中的种群表示同一属性的类)
- 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。(数据元素并不是孤立的,具有内部联系的数据集合)
五、逻辑结构和物理结构
1、逻辑结构
是指数据对象中数据元素之间的相互关系
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集合结构:集合结构中的数据元素除了同属一个集合外,它们之间没有其他关系。(类似数学中的集合)
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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:树形结构的数据元素之间存在一种一对多的层次关系。
- 图形结构:图形结构的数据元素是多对多的关系。
逻辑结构是针对具体问题的,是为了解决某个问题,在对问题理解的基础上,选择一个合适的数据结构表示数据元素之间的逻辑关系
2、物理结构
是指数据的逻辑结构在计算机中的存储形式
如何存储数据元素之间的逻辑关系,是实现物理结构的重点和难点!
- 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。(数组的内存分布)
- 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。(类似我们玩过的密室逃脱,每一关是通过线索串联起来,每一个关卡只知道下一关卡的位置,无法直接知道第三关卡的位置,只能通往第二关卡寻到第三关卡的位置,存储的位置比较灵活)
六、抽象数据类型
1、数据类型
是指一组性质相同的值得集合及定义在此集合上的一些操作的总称。
- 原子类型:是不可再分解的基本类型,包括整型、实型、字符型等。
- 结构类型:由若干个类型组合而成,是可以在分解的。例如整型数组是由若干个整型数据组成的。
抽象是指抽取出事物具有的普遍性的本质
2、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。
抽象数据类型体现了程序设计中问题分解、抽象和信息隐藏的特性。
七、总结回顾
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。