數據結構學習筆記7.3

數據結構緒論

1. 數據結構的起源

數據結構最早作爲一門單獨的課程是在1968年,由美國的高德納教授在其所寫的《計算機程序設計藝術》第一卷《基本算法》中系統的闡述了數據的邏輯結構和存儲結構及其操作。數據結構不是一門研究數值計算的學科,而是一門研究現實問題在計算機中如何處理的學科,有了數據結構的幫助,才能更好地利用計算機處理現實問題。

2. 基本概念和術語

2.1. 數據
在計算中,數據是描述客觀事物的符號,是可以被計算機操作的符號,是可以被計算機讀取,輸入的符號。像數值類型在計算機中的符號叫整型,浮點型等。非數值類型像字符,聲音和圖片在計算機中符號叫字符數據,音頻數據和圖像數據。對於數值類型,需要進行數值計算,而非數值類型有時也要進行數值計算操作,同時也要進行非數值計算操作(比如圖片的識別,不過其實說到底也還是數值操作)。
2.2. 數據元素
組成數據的基本單位叫數據元素,比如牛、馬、羊、雞、豬、狗就是中國六畜的數據元素。
2.3. 數據項
數據元素進一步分割,比如人這個數據項又可以分爲頭、四肢、軀幹這些數據項。在數據結構中,數據項不可再往下分割。
2.4. 數據對象
性質相同的數據元素的集合,數據的子集。
2.5. 數據結構
數據與數據之間的特定關係,計算機中的數據不是雜亂無章的,相互之間由一種或多種特定的關係。

3. 邏輯結構與物理結構

3.1. 邏輯結構
數據對象中數據元素相互的關係。
1). 集合結構:數據元素沒有其他關係。
2). 線性結構:一對一的關係。
3). 樹形結構:一對多的關係。
4). 圖形結構:多對多的關係。
3.2. 物理結構
物理結構指的是數據在計算機中的存儲形式。
數據不難存儲,難的是如何存儲數據元素之間的邏輯關係。C語言中最巧妙的莫過於使用了指針。
數據的存儲結構由兩種:順序存儲和鏈式存儲。
1).順序存儲結構:數據元素一次佔位,數據是最典型的順序存儲結構。
2).鏈式存儲結構:數據元素被一根隱形的線一次鏈接起來,數據元素可以隨意走動,開發人員通過 這跟隱形的線可以找到想要的數據元素。

4. 抽象數據類型

4.1. 數據類型
對數據對象操作的總稱。在C語言中,數據類型分爲原子類型和結構類型,原子類型包括整型、實型、字符型等。結構類型如整型數組,字符數組(字符串)。
4.2. 抽象數據類型
比如將圖像的像素數據抽象成整型或者浮點型就是一種抽象的數據類型。

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