01数据结构——绪论
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01数据结构——绪论
⼀、数据结构绪论
1.1 数据结构
数据结构是⼀门研究⾮数值计算的程序设计问题中的操作对象，以及它们之间的关系和操作等相关问题的学科。
1.2 基本概念和术语
数据
数据是描述客观事物的符号，是计算机中可以操作的对象，是能被计算机识别，并输⼊给计算机处理的符号集合。数据不仅仅包括整形、实型等数值类型，还包括字符及声⾳、图像、视频等⾮数值类型。
数据元素
数据元素是组成数据的、有⼀定意义的基本单位，在计算机中通常作为整体处理，也被称为记录。⽐如动物类中，⽜、马、⽺、鸡、鸭、鹅就是其数据元素。
数据项
⼀个数据元素可以由若⼲数据项组成。数据项是数据不可分割的最⼩单位。
⽐如⼈这样的数据元素，有眼、⽿、⿐、⼝、⼿、脚这些数据项，也可以有姓名、年龄、性别、出⽣地址、联系电话等数据项，具体哪些数据项，要根据你的系统决定。
数据对象
数据对象是性质相同的数据元素的集合，是数据的⼦集。所谓性质相同，是指数据元素具有相同数量和类型的数据项，⽐如⼈都有姓名，性别，⽣⽇等相同的数据项。
数据结构数据结构是相互之间存在⼀种或多种特定关系的数据元素的集合。
研究数据结构的意义：
在计算机中，数据元素不是孤⽴、杂乱⽆序的，⽽是具有内在联系的数据集合。数据元素之间存在的⼀种或多种特定关系，也就是数
据的组织形式。为编写⼀个好的程序，必须分析待处理对象的特性及各处理对象之间存在的关系。这也就是研究数据结构的意义所
在。
1.3 逻辑结构和物理结构：按照视点的不同，可以把数据结构分为逻辑结构和物理结构。
逻辑结构逻辑结构是指数据对象中数据元素之间的相互关系。逻辑结构分为以下四种：
集合结构：集合结构中的数据元素除了同属于⼀个集合外，它们之间没有其他关系。各个数据元素是“平等”的，它们的共同属性是同属于
⼀个集合。 集合结构
线性结构：线性结构中的数据元素是⼀对⼀的关系。 线性结构
树形结构：树形结构中的元素之间存在⼀种⼀对多的层次关系。 树形结构
图形结构：图形结构的数据元素是多对多的关系。 树形结构
物理结构
物理结构（存储结构）：是指数据的逻辑结构在计算机中的存储形式。
数据是数据元素的集合，那么根据物理结构的定义，实际上就是如何把数据元素存储到计算机的存储器中。数据的存储结构应正确反映数据
元素之间的逻辑关系，这才是最关键的，如何存储数据元素之间的逻辑关系，是实现物理结构的重点和难点。
数据元素的存储结构形式有两种：顺序存储和链式存储。顺序存储结构
顺序存储结构：是把数据元素存放在地址连续的存储单元⾥，其数据间的逻辑关系和物理关系是⼀致的。
顺序存储结构顺序存储结构说⽩了就是排队占位，⼤家都按顺序排好，每个⼈占⼀⼩段控件，⼤家谁也别插谁的队。数组就是这样的顺序存储结构。
链式存储结构
链式存储结构：是把数据元素存放在任意的存储单元⾥，这组存储单元可以是连续的，也可以是不连续的。
链式存储结构
数据元素的存储关系并不能反应其逻辑关系，因此需要⽤⼀个指针存放数据元素的地址，这样通过地址就可以找到相关联数据元素的位置。
链式存储结构⽐较灵活，数据存在哪⾥不重要，只要有⼀个指针存放了相应的地址就能找到它了。⽐如现在去银⾏医院等地⽅，去了先领⼀
个号，等着叫号，在等待的时候你可以做任何事情，只要及时回来就⾏。
1.4 抽象数据类型：
数据类型
数据类型：是指⼀组性质相同的值的集合及定义在此集合上的⼀些操作的总称。
数据类型是按照值的不同进⾏划分的，在⾼级语⾔中，每个变量、常量和表达式都有各⾃的取值范围。类型就⽤来说明变量或表达式的取值范围和所能进⾏的操作。
抽象
抽象：抽象是指抽取出事物具有的普遍性的本质。它是抽出问题的特征⽽忽略⾮本质的细节，是对具体事物的⼀个概括。抽象是⼀种思考问
题的⽅式，它隐藏了繁杂的细节，只保留实现⽬标所必需的信息。
在C语⾔中，按照取值的不同，数据类型可以分为两类：原⼦类型：是不可以再分解的基本类型，包括整型、实型、字符型等；数据类型：由若⼲个类型组合⽽成，是可以再分解的。例如，整型数组是由若⼲整型数据组成的。
抽象数据类型
抽象数据类型：是指⼀个数学模型及定义在该模型上的⼀组操作。抽象数据类型的定义仅取决于它的⼀组逻辑特性，⽽与其在计算及
内部如何表⽰和实现⽆关。
⽐如在⼤型机、⼩型机、PC、平板电脑、PDA，甚⾄智能⼿机都拥有“整数”类型，也需要整数间的运算，那么整型其实就是⼀个抽象数据类
型，尽管它在上⾯提到的这些在不同计算机中实现⽅法上可能不⼀样，但由于其定义的数学特性相同，在计算机编程者看来，它们都是相同
的。因此，“抽象”的意义在于数据类型的数学抽象特性。
