数据结构基础知识的理解(基本概念和术语)

基本概念和术语

数据:

1.是客观事物的符号表示,是所有能输入到计算机中并被计算机程序处理的符号的总称。
2.信息的载体。
3.是对客观事物符号化的表示。
4.能够被计算机识别,储存和加工。
5.包括数值型的数据(整数,实数等)和非数值型的数据(文字,图像,图形等)

数据元素:

是数据的基本单位,在计算机中通常作为一个整体进行考虑和处理。有些情况下,也称为元素、记录等。

数据项:

是组成数据元素的、有独立含义的、不可分割的最小单位。综上数据 > 数据元素 > 数据项
例:学生表 > 个人记录 > 数据项

数据对象:

是性质相同的数据元素的集合,是数据的一个子集。
例:1.整数数据对象是集合N = {0,-1,+1,-2,+2…};
2.字母字符数据对象是集合C = {‘A’,‘B’,‘C’,…,‘Z’};
3.学籍表也可看做一个数据对象。

数据结构:

含义

1.数据元素不是孤立存在的,它们之间存在着某种关系,数据元素相互之间的关系称为结构。
2.是指相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素集合。
3.是指带结构的数据元素的集合。

1.逻辑结构

数据的逻辑结构是从逻辑关系上描述数据,它与数据的存储无关,是独立于计算机的。

数据的逻辑结构有两个要素:数据元素和关系。
根据数据元素之间关系的不同特性,通常有四类基本结构。

线性结构:数据元素之间存在一对一的关系。
集合结构:数据元素之间除了”属于同一集合“的关系外,别无其它关系。
树结构:数据元素之间存在一对多的关系。
图结构或网状结构:数据元素之间存在多对多的关系。

2.存储结构

数据对象在计算机中的存储表示称为数据的存储结构,也称物理结构。数据的运算和实现,即对数据元素可以实施的操作以及这些操作在相应的储存结构上实现。
数据元素在计算机中有两种基本的储存结构,分别是顺序存储结构和链式存储结构。
顺序存储结构:用一组连续的储存单元依次存储数据元素,数据元素之间的逻辑关系借助元素在存储器中的相对位置来表示,通常借助程序设计语言的数组类型来描述。易读取,不易存储。
链式存储结构:用一组任意的储存单元存储数据元素,数据元素之间的逻辑关系用指针来表示,易存储,不易读取。

3.逻辑结构与物理结构关系

1.储存结构(物理结构)是逻辑关系的映像与元素本身的映像。
2.逻辑结构是数据结构的抽象,储存结构是数据结构的实现。
3.两者综合起来建立了数据元素之间的结构关系。

数据类型和抽象数据结构

数据类型是一个值的集合和定义在这个值集上的一组操作的总称。
抽象数据类型一般指由用户定义的、表示应用问题的数学模型,以及定义在这个模型上的一组操作的总称,具体包括三部分:数据对象、数据对象上关系的集合以及对数据对象的基本操作的集合。
抽象数据定义格式如下:

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ADT 抽象数据类型名{
数据对象:<数据对象的定义>
数据关系:<数据关系的定义>
基本操作:<基本操作的定义>
}ADT 抽象数据类型名

其中,数据对象和数据关系的定义采用数学符号和自然语言描述,基本操作的定义格式为:

基本操作名(参数表)
初始条件:<初始条件描述>
操作结果:<操作结果描述>

基本操作有两种参数:赋值参数只为操作提供输入值;引用参数以”&“打头,除可提供输入值外,还将返回操作结果。“初始条件”描述了操作执行之前数据结构和参数应满足的条件,若初始条件为空,则忽略。“操作结果”则说明了操作正常完成之后,数据结构的变化状况和应返回的结果。

文章借鉴:《数据结构》(C语言版)(第二版)人民邮电出版社;青岛大学–王卓老师

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