資料結構的概念 有關概念和術語

2021-07-24 00:05:09 字數 2211 閱讀 1974

資料(data)是資訊的載體,它能夠被計算機識別、儲存和加工處理。它是電腦程式加工的原料,應用程式處理各種各樣的資料。電腦科學中,所謂資料就是計算機加工處理的物件,它可以是數值資料,也可以是非數值資料。數值資料是一些整數、實數或複數,主要用於工程計算、科學計算和商務處理等;非數值資料報括字元、文字、圖形、影象、語音等。

資料元素(data element)資料的基本單位。在不同的條件下,資料元素又可稱為元素、結點、頂點、記錄等。例如,學生資訊檢索系統中學生資訊表中的乙個記錄、八皇后問題中狀態樹的乙個狀態、教學計畫編排問題中的乙個頂點等,都被稱為乙個資料元素。有時,乙個資料元素可由若干個資料項(data item)組成,例如,學籍管理系統中學生資訊表的每乙個資料元素就是乙個學生記錄。它包括學生的學號、姓名、性別、籍貫、出生年月、成績等資料項

這些資料項可以分為兩種:一種叫做初等項,如學生的性別、籍貫等,這些資料項是在資料處理時不能再分割的最小單位;另一種叫做組合項,如學生的成績,它可以再劃分為數學、物理、化學等更小的項。通常,在解決實際應用問題時是把每個學生記錄當作乙個基本單位進行訪問和處理的

資料物件(data object)資料元素類(data element class)是具有相同性質的資料元素的集合。在某個具體問題中,資料元素都具有相同的性質(元素值不一定相等),屬於同一資料物件(資料元素類),資料元素是資料元素類的乙個例項。例如,在交通諮詢系統的交通網中,所有的頂點是乙個資料元素類,頂點a 和頂點b 各自代表乙個城市,是該資料元素類中的兩個例項,其資料元素的值分別為a 和b。

資料結構(data structure)指互相之間存在著一種或多種關係的資料元素的集合。在任何問題中,資料元素之間都不會是孤立的,在它們之間都存在著這樣或那樣的關係,這種資料元素之間的關係稱為結構。根據資料元素間關係的不同特性,通常有下列四類基本的結構:

集合結構。在集合結構中,資料元素間的關係是「屬於同乙個集合」。集合是元素 關係極為鬆散的一種結構。

線性結構。該結構的資料元素之間存在著一對一的關係。

樹型結構。該結構的資料元素之間存在著一對多的關係。

圖形結構。該結構的資料元素之間存在著多對多的關係,圖形結構也稱作網狀結構

圖1.4 為表示上述四類基本結構的示意圖。

由於集合是資料元素之間關係極為鬆散的一種結構,因此也可用其他結構來表示它。從上面所介紹的資料結構的概念中可以知道,乙個資料結構有兩個要素。乙個是資料元素的集合,另乙個是關係的集合。在形式上,資料結構通常可以採用乙個二元組來表示。資料結構的形式定義為:資料結構是乙個二元組

data_structure =(d,r)

其中,d 是資料元素的有限集,r 是d 上關係的有限集。

資料結構包括資料的邏輯結構和資料的物理結構。資料的邏輯結構可以看作是從具體問題抽象出來的數學模型,它與資料的儲存無關。我們研究資料結構的目的是為了在計算機中實現對它的操作,為此還需要研究如何在計算機中表示乙個資料結構。資料結構在計算機中的標識(又稱映像)稱為資料的物理結構,或稱儲存結構。它所研究的是資料結構在計算機中的實現方法,包括資料結構中元素的表示及元素間關係的表示。

資料的儲存結構

順序儲存

鏈式儲存

順序儲存方法是把邏輯上相鄰的元素儲存在物理位置相鄰的儲存單元中,由此得到的儲存表示稱為順序儲存結構。順序儲存結構是一種最基本的儲存表示方法,通常借助於程式語言中的陣列來實現。

鏈式儲存方法對邏輯上相鄰的元素不要求其物理位置相鄰,元素間的邏輯關係通過附設的指標欄位來表示,由此得到的儲存表示稱為鏈式儲存結構,鏈式儲存結構通常借助於程式語言中的指標型別來實現。

除了通常採用的順序儲存方法和鏈式儲存方法外,有時為了查詢的方便還採用索引儲存方法和雜湊儲存方法。

資料結構 基本概念和術語

第一章 緒論 1.1 什麼是資料結構 資料結構研究的主要內容 資料結構是一門研究非數值計算的程式設計問題中計算機的操作物件以及它們之間的關係和操作等的學科。1.2 基本概念和術語 資料 data 所有能被輸入到計算機中,且被計算機處理的符號的集合是計算機操作對 象的總稱。資料元素 data elem...

資料結構 基本概念和術語

第一章 緒論 1.1 什麼是資料結構 資料結構研究的主要內容 資料結構是一門研究非數值計算的程式設計問題中計算機的操作物件以及它們之間的關係和操作等的學科。1.2 基本概念和術語 資料 data 所有能被輸入到計算機中,且被計算機處理的符號的集合是計算機操作對 象的總稱。資料元素 data elem...

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第一章 緒論 1.1 什麼是資料結構 資料結構研究的主要內容 資料結構是一門研究非數值計算的程式設計問題中計算機的操作物件以及它們之間的關係和操作等的學科。1.2 基本概念和術語 資料 data 所有能被輸入到計算機中,且被計算機處理的符號的集合是計算機操作對 象的總稱。資料元素 data elem...