理论教育 2019版数据结构高分笔记:学习数据结构基本概念

2019版数据结构高分笔记:学习数据结构基本概念

时间:2023-11-03 理论教育 版权反馈
【摘要】:3)除最后一个元素之外,其他数据元素均有唯一的“后继”。它包括数据元素的表示和关系的表示。

2019版数据结构高分笔记:学习数据结构基本概念

不需要刻意地去记忆这些内容,联系生活实际去理解即可。在以后的学习过程中,如果碰到不熟悉的概念,来这里查一查就可以了。

1.数据

数据是对客观事物的符号表示,在计算机科学中是指所有能输入到计算机中并且被计算机程序处理的符号的总称。例如,整数、实数和字符串都是数据。

2.数据元素

数据元素是数据的基本单位,在计算机程序中通常将其作为一个整体进行考虑和处理。有时,一个数据元素可由若干数据项组成。例如,一本书的书目信息为一个数据元素,而书目信息的每一项(如书名、作者名等)为一个数据项。

3.数据项

数据项是数据结构中讨论的最小单位,是数据记录中最基本的、不可分的数据单位。

4.数据对象

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。例如,大写字母就是一个数据对象,大写字母数据对象是集合{‘A’,‘B’,…,‘Z’}。

5.数据结构

数据结构是指相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。数据结构包括3方面的内容:逻辑结构、存储结构和对数据的运算。

6.数据的逻辑结构

数据的逻辑结构是对数据之间关系的描述,它与数据的存储结构无关,同一种逻辑结构可以有多种存储结构。归纳起来数据的逻辑结构主要有以下两大类。

(1)线性结构

简单地说,线性结构是一个数据元素的有序(次序)集合。它有以下4个基本特征:

1)集合中必存在唯一的一个“第一个元素”。

2)集合中必存在唯一的一个“最后一个元素”。

3)除最后一个元素之外,其他数据元素均有唯一的“后继”。(www.daowen.com)

4)除第一个元素之外,其他数据元素均有唯一的“前驱”。

数据结构中,线性结构是指数据元素之间存在着“一对一”的线性关系的数据结构。

例如,(a1,a2,a3,…,an),a1为第一个元素,an为最后一个元素,此集合即为一个线性结构的集合。

(2)非线性结构

与线性结构不同,非线性结构中的结点存在着一对多的关系,它又可以细分为树形结构和图形结构。

7.数据的物理结构

数据的物理结构又称为存储结构,是数据的逻辑结构在计算机中的表示(又称映像)。它包括数据元素的表示和关系的表示。当数据元素是由若干数据项构成的时候,数据项的表示称为数据域。例如,一个链表结点,结点包含值域和指针域,这里结点可以看作一个数据元素,其中的值域和指针域都是这个数据元素的数据域。

数据元素之间的关系在计算机中有两种不同的表示方法:顺序映像和非顺序映像。对应的两种不同的存储结构分别是顺序存储结构和链式存储结构。顺序映像是借助数据元素在存储器中的相对位置来表示数据元素之间的逻辑关系;非顺序映像是借助指针表示数据元素之间的逻辑关系。实际上,在数据结构中有以下4种常用的存储方法。

(1)顺序存储方法

顺序存储方法是存储结构类型中的一种,该方法是把逻辑上相邻的结点存储在物理位置上相邻的存储单元中,结点之间的逻辑关系由存储单元的邻接关系来体现。由此得到的存储结构称为顺序存储结构,通常顺序存储结构是借助于计算机程序设计语言(如C/C++)的数组来描述的。

(2)链式存储方法

链式存储方法不要求逻辑上相邻的结点在物理位置上也相邻,结点间的逻辑关系是由附加的指针字段表示的。由此得到的存储结构表示称为链式存储结构,通常借助于计算机程序设计语言(如C/C++)的指针类型来描述它。

(3)索引存储方法

索引存储方法在存储结点信息时除建立存储结点信息外,还建立附加的索引表来标识结点的地址。索引项的一般形式是<关键字,地址>。关键字标识唯一一个结点,地址作为指向结点的指针。

(4)散列存储方法

散列存储方法的基本思想是根据结点的关键字通过散列函数直接计算出该结点的存储地址。这种存储方法本质上是顺序存储方法的扩展。

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