数据结构(1)—— 数据结构的三大结构

来源:互联网 发布:山外鹰眼 单片机连接 编辑:程序博客网 时间:2024/06/03 09:25

计算机程序设计 = 数据结构 + 算法
数据结构研究变量的管理方式,算法研究解决特定问题的方法。
数据结构分三个层次:逻辑结构(抽象层)、物理结构(结构层)、运算结构(实现层)。

1.1 数据结构的逻辑结构

逻辑结构指人对数据之间关系的理解和看法,逻辑结构和计算机无关。
逻辑结构:
1、集合结构:这种结构表示数据可以合并成一个整体。
  这是数据之间关系最弱的一种,就仅比那个一点关系都没有的强一点。
2、线性结构:这种结构中数据之间有一对一的关系(如排队)。
3、树型结构:这种结构中数据之间有一对多的关系,这个关系称为父子关系(典型的如细胞分裂)。
4、网状结构:这种结构中数据之间有多对多的交叉映射关系。

(我们主要研究线性结构和树型结构。)

1.2 数据结构的物理结构

物理结构描述计算机内部数据之间实际的关系。
物理结构:
1、顺序结构:结构中的数据元素存放在一段连续的内存空间中,典型代表就是数组。随机访问方便,插入删除复杂。
2、链式结构:这种结构中不同的数据被存储在计算机里不同的地方,他们的物理位置之间完全没有关系。链式结构由多个节点构成,每个节点中包括有效数据和至少一个指针变量。
对链式结构进行操作时,如果不会修改结构则使用一级指针变量就可以了,如果会修改结构则需要使用二级指针变量,其实,一级指针变量也可以修改链式结构。
链式结构适合进行插入删除操作,不适合进行随机访问。

/*链式结构练习*/#include <stdio.h>typedef struct node{    int num;    struct node *p_next;//void *p_next;}node;node node1 = {1,NULL};int main(){    node *p_head = NULL;//头指针    node node2 = {2,NULL};    static node node3 = {3,NULL};    node node5 = {5,NULL};//新添一个节点,把它加入链表中    p_head = &node1;    node1.p_next = &node2;    node2.p_next = &node3;    //用二级指针把新增节点5挂上去    /*node **pp_tmp = &p_head;    while (*pp_tmp){        pp_tmp = &((*pp_tmp)->p_next);    }    *pp_tmp = &node5;*/    //第二种把新增节点5加进去的方法    node *p_tmp = NULL;    if (p_head){        p_tmp = p_head;        while (p_tmp->p_next){            p_tmp = p_tmp->p_next;        }        p_tmp->p_next = &node5;    }    else {        p_head = &node5;    }   //显示所有节点数据    p_tmp = p_head;    while (p_tmp){        printf("%-3d",p_tmp->num);        p_tmp = p_tmp->p_next;    }    printf("\n");    return 0;}

逻辑结构可以采用多种物理结构实现,它们之间没有明确的一对一的关系。

1.3 数据结构的运算结构

数据结构的基本操作(运算结构):
1、创建/销毁
  分配资源、建立结构、释放资源
2、插入/删除
  增加、减少数据元素
3、获取/修改
  遍历、迭代、随机访问
(增删改查)
4、排序/查找
  算法应用

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