資料結構概論

2022-04-28 20:42:17 字數 2464 閱讀 1230

一、資料結構:是相互之間存在一種或多種特定關係的資料元素的集合。

資料機構是一門研究非數值計算的程式設計問題中的操作物件,以及他們之間的關係和操作等相關問題的學科。

2023年,美國的高德納在其所寫的《計算機程式設計藝術》中第一次較為系統的闡述了資料的邏輯結構和儲存結構及其操作。這個時候,資料結構才算是成為了一門獨立研究的學科。之後無數的莘莘學子保受其折磨,又因此而獲益,痛並快樂著。

在之後,各種程式設計泛型的提出,例如面向過程的程式設計,物件導向的程式設計,人們越來越重視資料結構,認為程式設計實際上是找到資料最合理的組織方式,並設計一種好的計算方法,對其進行計算。

二、基本概念和術語

這裡說的資料,其實就是符號,而且這些符號必須具備兩個前提:

a、可以輸入到計算機中。

b、能被電腦程式處理。

2、資料元素:是組成資料的、有一定意義的基本單位,在計算機中通常作為整體處理。也被稱為記錄。

3、資料項:乙個資料元素可以由若干個資料項組成。資料項是資料不可分割的最小的單位。

4、資料物件:是性質相同的資料元素的集合,是資料的子集。

5、資料結構

嚴格點說,結構是指各個組成部分相互搭配和排列的方式。在現實世界中,不同資料元素之間不是獨立的,而是存在特定的關係,我們將這些關係稱為結構。那麼,資料結構就是:

是相互之間存在一種或多種特定關係的資料元素的集合。

三、邏輯結構與物理結構

按照視點的不同,我們把資料結構分為邏輯結構和物理結構。

1、邏輯結構:是指資料物件中資料元素之間的關係。其實這也是我們今後最需關注的問題。

邏輯結構分為以下四種:

a、集合結構:集合結構中的資料元素除了同屬於乙個集合外,他們之間沒有其他關係。各個資料元素是「平等」的,他們的共同屬性是「同屬於乙個集合」。

b、線性結構:線性結構中資料元素之間是一對一的關係。

c、樹形結構:樹形結構中資料元素之間存在一種一對多的層次關係。

d、圖形結構:圖形結構的資料元素是多對多的關係。

在用示意圖表示資料的邏輯結構時,要注意兩點:

* 將每個資料元素看做乙個結點。用圓圈表示。

* 元素之間邏輯關係用結點之間的連線表示,如果這個關係是有方向,那麼用帶箭頭的連線表示。

2、物理結構:也叫做儲存結構,是指資料的邏輯結構在計算機中的儲存形式。

資料是資料元素的集合,根據物理結構的定義,實際上就是如何把資料元素儲存到計算機的儲存器中。資料的儲存結構應正確反映資料元素之間的邏輯關係,如何儲存資料元素之間的邏輯關係是實現物理結構的重點和難點。

資料元素的儲存結構形式有兩種:順序儲存和鏈式儲存。

b、鏈式儲存結構:是把資料元素存放在任意的儲存單元裡,這組儲存單元可以是連續的,也可以是不連續的。資料元素的儲存關係並不能反映其邏輯關係,因此需要用乙個指標存放資料元素的位址,這樣通過位址就可以找到相關聯資料元素的位置。

邏輯結構書面向問題的,而物理結構就是面向計算機的,其基本的目的就是將資料及其關係儲存到計算機的記憶體中。

四、抽象資料型別

1、資料型別:是指一組性質相同的值的集合及定義在此集合上的一些操作的總稱。

資料型別是按值的不同進行劃分的。在高階語言中,每個變數、常量和表示式都有各自的取值範圍。型別就用來說明變數或表示式的取值範圍和所能進行的操作。

在c語言中、按照取值的不同,資料型別分為兩類:

a、原子型別:是不可再分解的基本型別,包括整型、實型、字元型等。

b、結構型別:由若干個型別組合而成,是可以再分解的。例如,整型陣列是由若干個整型資料組成的。

抽象是指抽取出事物具有的普遍性的本質。他是抽出問題的特徵而忽略非本質的細節,是對具體事物的乙個概括。抽象是一種思考問題的方式,他隱藏了繁雜的細節,只保留實現目標所必須的資訊。

2、抽象資料型別:是指乙個數學模型及定義在該模型上的一組操作。抽象資料型別的定義僅取決於他的一組邏輯他行,而與其再計算機內部如何表示和實現無關。

抽象的意義在於資料型別的數學抽象特性。

抽象資料型別體現了程式設計問題分解、抽象和資訊隱藏的特性。

抽象資料型別的標準格式:

五、總結

第一次使用部落格,想要使用部落格做筆記記錄一下學習資料結構的筆記。

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