数据结构 基本知识1

 一、数据结构的基本概念 

1.数据结构

数据结构是研究组成数据的数据元素的学科。

2.数据

数据即信息的载体，是能够输入到计算机中且能被计算机识别、存储和处理的符号总称。

3、数据项

数据元素由若干数据项组成，数据项是数据中的最小单位。

4、数据类型

数据类型是对数据元素取值范围与运算的限定。

5、数据结构（DS）

数据结构（DS）可用形式化语言描述，即DS是一个二元组：DS=（D,R)其中，D为数据元素的集合，R为D上关系的集合。

6、数据间的相互关系

数据间的相互关系包括三种：

（1）逻辑结构：

表示数据元素之间的抽象关系（如邻接关系、从属关系等）。

有四种基本的逻辑结构：集合结构、线性结构、树形结构、图形结构

（2）存储结构

数据的逻辑结构在计算机内的存储形式。
分为：顺序存储结构、链接存储结构、索引存储结构、散列存储结构。

（3）数据运算

对数据进行的操作，如插入、删除、查找、排序等。

7.四种逻辑结构

（1）集合

所有的数据元素之间没有必然的联系，他们之间只有共同的特点、属性。

（2）线性

数据元素是一对一的关系，每一个节点和节点之间存在前驱和后继的关系，当然除去第一个（没有前驱）和最后一个节点（没有后继）。

（3）树形（也可以称为层级关系）

数据元素之间是一对多的关系，每一个元素都只能有一个前驱，可以有多个后继。前驱也叫父节点，后继也叫子节点。

（4）图形（参考地图染色法）

数据元素之间关系比较复杂，每个点和其他一个点或多个点都有关系。
树和图的关系：
树是图的特例，树是有向且无环的图

8、四种存储结构

(1)顺序存储

数据元素在存储空间中是连续的，一个挨着一个。
C语言的示例：数组、malloc申请的空间
缺点：a):必须首先确定大小，且不好修改；
  b):对数据的删除和插入并不方便；

(2)链式存储

数据元素在存储空间中是不连续的存储，节点是离散的，通过节点中有指向性的内容，把节点串联起来，构成链式存储。
节点：数据域、指针域

优点：a)链式存储的空间是可以动态分配的；
  b)插入和删除的操作很方便；

缺点：a)存储空间相对占有的大，存储密度相对小
  b)查找和修改时不好定位，必须从链表头开始查找

(3)索引存储

示例：电话本

(4)散列存储（hash存储）

目前重点为：顺序存储和链式存储

9、数据的运算关系

增、删、改、查

10、总结

运算关系：检索、排序、插入、删除、修改等