数据结构基本概念

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。

数据可以是数值的，如整型，实型……。也可以是非数值的，如声音，图像视频等。

简而言之，数据其实就是符号（1，可以被输入到计算机。2，能被计算机程序处理。）

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。数据元素顾名思义就是一组数据的元素，单个的个体。一个大类，分为许多的小元素类，如人类的数据元素就是人，水果类的元素有火龙果，芒果，葡萄等等好多类，而这些有共同特性的元素就组成了数据。

数据项：一个数据元素可以由若干个数据项组成。

用户定义一个系统，根据系统的需要，将数据元素再细分。

如人类的数据元素是人，在人这个元素中，每个人的年龄，出生年月，又是不一样的，又可以再继续划分。外貌项，可以根据眼睛，鼻子，嘴巴，眉毛等等来区分每一个人。身份项，可以根据年龄，性别，职位，联系方式来区分。

数据项是数据不可分割的最小单位。

但是由于数据项划分的比较细，所以一般不用数据项，因为我们在实际问题中，没有必要将一个数据划分的十分细小，这样反而不利于我们去解决问题。实际问题中，数据元素才是数据结构中建立数据模型的着眼点。例如我们在看电影的时候，关系的是每一个人物之间的关系和情节的发展，而不是重点关注每个人物的性别年龄身份，家庭地址的不重要的信息。

数据对象：是性质相同的数据元素的集合，是数据的子集。

性质相同：指数据元素具有相同数量和类型的数据项。例如学生数据元素，每一个学生都有学号，班级，年龄，姓名这些共同的信息。

其实这几个名词都是包含的意思。而数据最重要的是数据结构，那么什么是数据的结构的，是不是和分子结构之类的结构是同样的意思呢？

在现实生活中，每个人是一个独立的个体，而人和人之间又有联系，比如亲戚关系，姐弟关系，同事关系，上下属关系，夫妻关系等等，我们将这些关系称为结构，如同一个个图网，每个人都可以由某些关系（结构）画出不同的关系（结构）图。那么数据结构是什么意思呢？

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。

在计算机中，每一个元素与元素之间也是有联系的，他们并不是毫无关系的独立个体，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。在编写代码是，一定要注重研究待处理对象的特性及各处理对象之间存在的关系。

结构：分为逻辑结构和物理结构

逻辑结构：是指数据对象中数据元素之间的相互关系。（这是最后要研究的重点），逻辑结构分为四种：

1.集合结构：集合结构中的数据元素除了同属于一个集合外，他们之间没有任何其他的关系，每个元素都是平等的，没有任何的牵制，就相当于大家生活在一起，都是这个地方的额住户，但是彼此之间都不认识，也没有任何别的来往交流。

2.线性结构：线性结构中的数据元素是一一对应的关系。呈现线性的直链。可以折叠，但是不能中断。

3.树形结构：树形结构中的数据元素之间存在一对多的关系。（层次概念，阶级关系）

4.图形结构：图形结构的数据元素是多对多的关系。每一个元素可以和同属这个集合中的任意一个其他元素有关系。

逻辑结构是针对具体问题的，在实际问题分析时根据实物而做出的结构图。

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。

物理结构比较抽象化，他的重点在于数据的存储结构应正确反映数据元素之间的逻辑关系（如何将数据元素存储在计算机的存储器中）。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。简单理解，物理结构是存储逻辑结构的方式。

物理结构分为：

1.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。

有顺序，不能有空缺，根据所建立的空间安排每一个元素的位置。

2.链式存储结构：是把数据元素存放在任意的存储单元里，这组存储单元可与是连续的，也可以是不连续的。一般情况下，用户的需求肯定不可能只是想要一个存储的不能更改的空间，他肯定希望能删除，能增加，在删除与增加的时候，前后又自动对齐，所以简单的顺序存储结构肯定是不能满足客户的需求。所以现实中解决问题时，都是使用的链式存储结构。在创建时，需要一个指针，这样只要找到了指针，就找到了这个元素，而元素本身就不需要任何的限制，只要保证在找的时候，指针是有效的。

小结：

数据类型：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。

在C语言中，按照取值的不同，数据类型可以分为两类：

1.原子类型：是不可以再分解的基本类型（整型，实型，字符型等。）

2：结构类型：由若干个类型组合而成，是可再分解的。（整型组，字符型组。类似于集合的概念。）

抽象数据类型（Abstract Data Type, ADT）：指一个数字模型及定义在该模型上的一组操作。用户自己也可以定义一个抽象数据类型。

抽象数据类型的标准格式：

    ADT    抽象数据类型名

   Data

           数据元素之间逻辑关系的定义

   Operation

           操作1

                    初始条件

                    操作结果描述

           操作2

                  ……

           操作n

                 …… 

     endADT

抽象数据类型其实就是将一类问题的普遍本质提取出来，将问题抽象化为数学模型才是解决实际问题的关键。而抽象数据类型就是学习如何将问题建立为数学模型。一个抽象数据类型定义了：一个数据对象，数据对象中各个数据元素之间的关系及对数据元素的操作。

数据结构中，建模很重要，当拿到一个实际问题的时候，利用数学知识，将其抽象为数学问题是一个很漫长的思想过程。数据结构可能是计算机里边最复杂最难懂的一个学科，他重在思想，将一个个实际问题要抽象为计算机可以计算的问题，这需要很好的逻辑思维能力及抽象思维。而对于我一个计算机新手而言，刚刚开始的这几个名词定义，我都理解了好长时间，看来以后得日子恐怕不好过的，数据结构对于大多数人而言，都是比较有难度的，希望在今后的学习中，我能学到更多的新知识。