数据结构的逻辑结构

数据的逻辑结构和数据的存储结构

1. 数据的逻辑结构

数据的逻辑结构是指数据元素之间的逻辑关系，即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。

数据的逻辑结构分为线性结构和⾮线性结构，线性表是典型的线性结构；集合、树和图是典型的⾮线性结构。数据的逻辑结

构分类见图1-1。

集合结构中的数据元素之间除了 “同属于⼀个集合”的关系外，别⽆其他关系。

线性结构结构中的数据元素之间只存在⼀对⼀的关系。

树形结构结构中的数据元素之间存在⼀对多的关系。图状结构或⽹状结构结构中的数据元素之间存在多对多的关系。

图1-1 数据的逻辑结构分类图

2. 数据的存储结构

存储结构是指数据结构在计算机中的表⽰（⼜称映像），也称物理结构。它包括数据元素的表⽰和关系的表⽰。数据的存储

结构是逻辑结构⽤计算机语⾔的实现，它依赖于计算机语⾔。数据的存储结构主要有：顺序存储、链式存储、索引存储和散

列存储。

1) 顺序存储：把逻辑上相邻的元素存储在物理位置上也相邻的存储单元⾥，元素之间的关系由存储单元的邻接关系来体现。

其优点是可以实现随机存取，每个元素占⽤最少的存储空间；缺点是只能使⽤相邻的⼀整块存储单元，因此可能产⽣较多的

外部碎⽚。

2) 链接存储：不要求逻辑上相邻的元素在物理位置上也相邻，借助指⽰元素存储地址的指针表⽰元素之间的逻辑关系。其优

点是不会出现碎⽚现象，充分利⽤所有存储单元；缺点是每个元素因存储指针⽽占⽤额外的存储空间，并且只能实现顺序存

取。

3) 索引存储：在存储元素信息的同时，还建⽴附加的索引表。索引表中的每⼀项称为索引项，索引项的⼀般形式是：（关键

字，地址）。其优点是检索速度快；缺点是增加了附加的索引表，会占⽤较多的存储空间。另外，在增加和删除数据时要修

改索引表，因⽽会花费较多的时间。

4) 散列存储：根据元素的关键字直接计算出该元素的存储地址，⼜称为Hash存储。其优点是检索、增加和删除结点的操作

都很快；缺点是如果散列函数不好可能出现元素存储单元的冲突，⽽解决冲突会增加时间和空间开销。

十个明确逻辑结构

数据的逻辑结构分为以下四种：1、集合结构；2、线性结构；3、树状结构；4、网络结构。数据的逻辑结构是对数据之间关系的描述，有时就把逻辑结构简称为数据结构。

系统的逻辑结构是从思想的角度上对系统分类，把系统分成若干个逻辑单元，不同逻辑单元分别实现自己的功能。数据的逻辑结构分为以下四种：

1、子集结构：子集结构的子集中任何两个数据元素之间都没逻辑关系，非政府形式单薄。

2、线性结构：数据结构中线性结构指的是数据元素之间存在着“一对一”的线性关系的数据结构。

3、树状结构：树状结构就是一个或多个节点的非常有限子集。

4、网络结构：网络结构是指通信系统的整体设计，它为网络硬件、软件、协议、存取控制和拓扑提供标准。

顺序储存结构的原理

在顺序存储中，每个存储空间含有所存元素本身的信息，元素之间的逻辑关系是通过数组下标位置简单计算出来的线性表的顺序存储，若一个元素存储在对应数组中的下标位置为i，则它的前驱元素在对应数组中的下标位置为i－1，它的后继元素在对应数组中的下标位置为i＋1。

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11 2007 C C C 语言的特点 ， 简单的 C 程序介绍， C 程序的上机步骤。 1 、 算法的概念 2、 简单的算法举例 3、 算法的特性 4、 算法的表示（自然语言、 流程图、 N-S 图表示） 1 、 C 的数据类型、 常量与变星、 整型数据、 实型数据 、 字符型数据、 字符串常量。 2、 C 的运算符运算意义、 优先级、 结合方向。 3、 算术运算符和算术表达式， 各类数值型数据间的混合运算。 4、 赋值运算符和赋值表达式。 5、 逗号运算符和逗号表达式。 1 、 程序的三种基本结构。 2、 数据输入输出的概念及在C 语言中的实现。

字符数据的输入输出， 格式输入与输出。 1 、 关系运算符及其优先级， 关系运算和关系表达式。 2、 逻辑运算符及其优先级， 逻辑运算符和逻辑表达式。 3、 if语句。 if语句的三种形式， if语句的嵌套， 条件运算符。 4、 switch 语句. 1 、 while 语句。 2、

do/while 语句。 3、 for 语句。 4、 循环的嵌套。 5、 break 语句和 continue 语句。 1 、 一维数组的定义和引用。 2、 二维数组的定义和引用。 3、 字符数组。 4、 字符串与字符数组。 5、 字符数组的输入输出。 6、 字符串处理函数 1 、 函数的定义。 2、 函数参数和函数的值， 形式参数和实际参数。 3、 函数的返回值。 4、

函数调用的方式， 函数的声明和函数原型。 5、 函数的嵌套调用。

6、 函数的递归调用。 7、 数组作为函数参数。 8、 局部变量、 全局变量的作用域。 9、 变量的存储类别， 自动变星， 静态变量。 1 、

带参数的宏定义。 2、 “文件包含” 处理。 1 、 地址和指针的概念。 2、 变量的指针和指向变量的指针变量。 3、 指针变量的定义路漫漫其修远兮，吾将上下而求索 - 百度文库

逻辑结构设计

逻辑结构设计的任务就是把概念结构设计阶段设计好的基本E-R图转换成为与选用DBMS产品所支持的数据模型相符合的逻辑结构。

逻辑结构的步骤：

（1） 将概念结构转换为一般的关系、网状、层次模型；

（2） 将转换来的关系、网状、层次模型向特定的DBMS支持下的数据模型转换；

（3） 对数据模型进行优化。

如图：

概念结构基本E-R图一般数据结构关系、层次、网状特定的DBMS支持下的数据模型优化的数据模型转换规则DBMS的特点和规则优化方法

E-R图向关系模型的转换

E-R图向关系模型的转换要解决的问题是如何将实体型和实体间的联系转换为关系模式，如何确定这些模式的属性和码。

关系模型的逻辑结构是一组关系模式的集合。E-R图则是由实体型、实体的属性和实体型之间的联系3个要素组成的。所以将E-R图

转换为关系模型实际上就是要将实体型、实体的属性和实体型之间的联系转换为关系模式，这种转换一般遵循如下原则：

一个实体型转换为一个关系模式。实体的属性就是关系的属性，实体的码就是关系的码。

学生资料（用户名，姓名，户口，年龄，月基本消费，所在学校，所在年级，家庭所在地）

此为学生资料实体对应的关系模式。该关系模式已包含了联系“领导”

所对应的关系模式。

学生（用户名，密码）

此为学生实体对应的关系模式。

日消费（用户名，日常用品，饮食，话费，学习用品，日期）

此为日消费实体对应的关系模式。

额外消费（用户名，消费金额，消费详情，日期）

此为额外消费实体对应的关系模式。

月消费统计（用户名，消费金额，月份）

此为月消费统计实体对应的关系模式。

建议（用户名，分析员用户名，分析结果，消费评价）

此为建议实体对应的关系模式。分析师用户名是关系的候选码。 此位分析师实体对应的关系模式。

数据模型的优化