数据结构学习笔记7.3

数据结构绪论

1. 数据结构的起源

数据结构最早作为一门单独的课程是在1968年,由美国的高德纳教授在其所写的《计算机程序设计艺术》第一卷《基本算法》中系统的阐述了数据的逻辑结构和存储结构及其操作。数据结构不是一门研究数值计算的学科,而是一门研究现实问题在计算机中如何处理的学科,有了数据结构的帮助,才能更好地利用计算机处理现实问题。

2. 基本概念和术语

2.1. 数据
在计算中,数据是描述客观事物的符号,是可以被计算机操作的符号,是可以被计算机读取,输入的符号。像数值类型在计算机中的符号叫整型,浮点型等。非数值类型像字符,声音和图片在计算机中符号叫字符数据,音频数据和图像数据。对于数值类型,需要进行数值计算,而非数值类型有时也要进行数值计算操作,同时也要进行非数值计算操作(比如图片的识别,不过其实说到底也还是数值操作)。
2.2. 数据元素
组成数据的基本单位叫数据元素,比如牛、马、羊、鸡、猪、狗就是中国六畜的数据元素。
2.3. 数据项
数据元素进一步分割,比如人这个数据项又可以分为头、四肢、躯干这些数据项。在数据结构中,数据项不可再往下分割。
2.4. 数据对象
性质相同的数据元素的集合,数据的子集。
2.5. 数据结构
数据与数据之间的特定关系,计算机中的数据不是杂乱无章的,相互之间由一种或多种特定的关系。

3. 逻辑结构与物理结构

3.1. 逻辑结构
数据对象中数据元素相互的关系。
1). 集合结构:数据元素没有其他关系。
2). 线性结构:一对一的关系。
3). 树形结构:一对多的关系。
4). 图形结构:多对多的关系。
3.2. 物理结构
物理结构指的是数据在计算机中的存储形式。
数据不难存储,难的是如何存储数据元素之间的逻辑关系。C语言中最巧妙的莫过于使用了指针。
数据的存储结构由两种:顺序存储和链式存储。
1).顺序存储结构:数据元素一次占位,数据是最典型的顺序存储结构。
2).链式存储结构:数据元素被一根隐形的线一次链接起来,数据元素可以随意走动,开发人员通过 这跟隐形的线可以找到想要的数据元素。

4. 抽象数据类型

4.1. 数据类型
对数据对象操作的总称。在C语言中,数据类型分为原子类型和结构类型,原子类型包括整型、实型、字符型等。结构类型如整型数组,字符数组(字符串)。
4.2. 抽象数据类型
比如将图像的像素数据抽象成整型或者浮点型就是一种抽象的数据类型。

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