資料結構概述

2021-05-22 20:49:17 字數 2204 閱讀 6583

1、資料

資料是資訊的的載體,是描述客觀事物的數、字元,以及所有能輸入到計算機中並被電腦程式識別和處理的符號的集合。資料大致可以分為

數值型資料:整數、浮點數、複數、雙精度數等

非數值型資料:字元、字串,以及文字、圖形、影象、語音等資料

2、資料結構  

data_structure=

資料結構有兩個層次:抽象

(邏輯結構)

、實現(儲存結構)。

資料的邏輯結構是指從解決問題的需要出發,為實現必要的功能所建立的資料結構,其屬於使用者

(自定義)

的檢視,是面向問題的。

資料的物理結構是指資料應如何在計算機中存放,是資料邏輯結構的物理儲存方式,其屬於具體實現的檢視,是面向計算機的。

當解決乙個實際問題時,通常是具體

(具體實際問題)

到抽象(資料的邏輯結構)

,再抽象

(資料的邏輯結構)

到具體(資料的物理結構)。

注:邏輯結構為使用者自定義的資料間的邏輯關係,物理結構為邏輯結構在計算機中的實現,可有多種實現方式

(如,使用者自定義了棧,其規定了各資料元素為先進後出,而這種關係在計算機中可以有順序、鏈式等多種實現方式)

。依據資料元素間的關係不同,分為線性結構與非線性結構。

線性結構也稱為線性表,這種結構中所有資料元素都按某種次序排列在乙個線性序列中

(除首元素之外的任何的元素只有乙個直接前驅,除尾元素之外的任何元素只有乙個直接後驅)

。根據對其中資料元素的訪問方法的不同分為:

c 直接訪問結構:陣列

(下標)

、檔案(記錄號)

、....

l 順序訪問結構:棧、佇列、優先順序佇列、....

l 字典結構:通過關鍵字key

識別記錄、

....

非線性結構中各元素不再保持在乙個線性序列中,乙個元素可能與零個或多個資料元素發生關係。根據關係的不同分為:

l 層次結構

(層上的元素可以有零個或者多個下層元素)

:樹、....

l 群結構(所有元素無順序關係)

:集合、圖、網路、....

另一說法:棧是一種順序訪問結構;集合是一種群結構;以此類推...

資料的物理結構是資料的邏輯結構

(資料間邏輯關係)

在計算機中具體實現方法:

l 基於陣列的順序儲存方法:將邏輯上相鄰的元素放在物理位置上相鄰的儲存單元

l 基於鍊錶的鏈式儲存方法:邏輯關係由附加的指標指示

l 索引儲存方法:儲存元素資訊的同時,還建立附加的索引表

l 雜湊儲存方法:根據結點的關鍵碼通過某個函式計算,直接得到儲存位址

注:順序儲存方法與鏈式儲存方法為最常用的兩種。

資料型別是指一種型別以及定義於這個值集合上的一組操作的總稱。

資料型別從本質上說是一種簡單的邏輯結構

(使用者自定義的,用於描述實際問題所需要的資料的:整型、字元型...

;只不過是使用者已經定義好的慣例!)

。對於使用者而言,不必考慮其具體的物理結構/

實現細節

(如char佔8

位 ...)。

注:陣列既可以指一種資料型別

(邏輯結構)

,又可以指一種實現方式

(物理結構)

。「陣列」

常用於指一塊連續的記憶體空間,每乙個記憶體空間儲存多個固定長度的資料項,從該意義上講,其為乙個儲存結構;陣列也可以表示一種由一組型別相同的資料項構成的資料型別,每乙個資料項由乙個特定的索引號

(下標)

來標識,從該意義上講,其為一種資料型別

(邏輯結構)

,可由多種不同的儲存方法實現。

抽象資料型別通常是指由使用者自定義的,用於表示應用問題的資料模型

(是使用者根據實際需要,組織基本資料型別及相關服務(操作))

。在c++

中,使用關鍵字

struct

、class

等定義抽象資料型別。

抽象資料型別的特徵是使用與實現分離,實現封裝與資訊隱蔽。即,在設計抽象資料型別時,把型別的宣告與實現分離開來。從使用者的角度來看,只要了解該抽象資料型別的規格說明,就可以利用公共介面中的服務來使用屬於這個型別的資料,而不必關心其物理實現。

在物件導向的程式中,通過建立類來實現資料結構。類由基本資料型別及相關服務

(操作)

組成。c++

中的標準類庫都是使用者自定義的抽象資料型別。

資料結構概述

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