初识数据结构

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一、前言：

二、有关术语和概念：

💦数据：

💦数据元素：

💦数据项：

💦数据结构：

💦数据类型：

💦抽象数据类型：

三、总结：

四、共勉：

一、前言：

数据作为计算机加工处理的对象，如何在计算机中表示和存储数据是计算机科学研究的主要内容之一，更是计算机技术需要解决的关键问题之一。数据是计算机化的信息，是计算机处理的主要对象。科学计算、数据处理、过程控制、文件存储、数据库技术等，都涉及对数据进行加工处理的过程。因此，要设计出一个结构好、效率高的程序，必须研究数据的特性、数据间的相互关系及其对应的存储表示方法，并利用这些特性和关系设计相应的算法和程序。

二、有关术语和概念：

在系统地学习数据结构知识之前，先对一些基本概念和术语赋予确切的定义。

💦数据：

数据（Data)是信息的载体，它能够被计算机识别、存储和处理，数据是计算机程序加工的原料，应用程序能处理各种各样的数据，包括数值数据和非数值数据。数值数据是一些整数、实数或复数；非数值数据包括字符、文字、图形、图像、语音等。

💦数据元素：

数据元素（Data Element)是数据的基本单位，在计算机程序中通常作为一个整体进行考虑和处理。一个数据元素可由若干个数据项（Date Item）组成。在相同条件下，数据元素又可称为数据元素、节点、顶点、记录等。

💦数据项：

数据项（Data Item)指不可分割的、具有独立意义的最小数据单位，数据项有时也称为字段（Field)或域。例如，学籍管理系统中学生信息表的每一个数据元素就是一个学生记录。它包括学生的学号、姓名、性别、籍贯、出生年月、成绩等数据项。这些数据项可以分为两种：一种叫作初等项，如学生的性别、籍贯等，这些数据项是在数据处理时不能再分割的最小单位；另一种叫作组合项，如学生的成绩，它可以再划分为数学、物理、化学等更小的项。通常，在解决实际应用问题时把每个学生记录当作一个基本单位进行访问和处理。

💦数据结构：

数据结构（Data Structure)是指互相之间存在着一种或多种关系的数据元素的集合。在任何问题中，数据元素都不会是孤立的，在它们之间存在着这样或那样的关系，这种数据元素之间存在的关系称为数据的逻辑结构。根据数据元素之间关系的不同特性，通常有以下4类基本的逻辑结构。
✨集合结构：在集合结构中，数据元素之间的关系是“属于同一个集合”。数据元素之间除了同属一个集合，不存在其他关系。

✨线性结构：在该结构中，数据元素除了同属于一个集合，数据元素之间还存在着一对一的顺序关系。
✨树形结构：该结构的数据元素之间存在着一对多的层次关系。

✨图状结构：该结构的数据元素之间存在着多对多的任意关系，图状结构也称为网状结构。

⚡ 从上面所介绍的数据结构的概念中可以知道，一个数据结构有两个要素：一是数据元素，二是数据元素之间的关系。

💦数据类型：

数据类型（Data Type)是和数据结构密切相关的一个概念，在高级程序设计语言中用以限制变量取值范围和可能进行的运算的总和称为数据类型。因此，所谓数据类型，一是限定了数据的取值范围（实际上与存储形式有关）；二是规定了数据能够进行的一组运算（运算）。数据类型可分为两类：一类是非结构的原子类型，原子类型的值是不可再分解的，如C语言中的基本类型（整型、实型、字符型及指针类型和空类型）：另一类是结构类型，它的成分可以由多个结构类型组成，并可以分解。结构类型的成分可以是非结构的，也可以是结构的。例如，数组的值由若干分量组成，每个分量可以是整数等基本类型，也可以是数组等结构类型。

💦抽象数据类型：

抽象数据类型（Abstract Data Type,ADT)是指一个数学模型及定义在该模型上的一组运算。抽象数据类型的定义取决于它的一组逻辑特性，而与其在计算机内部如何表示和实现无关，即无论其内部结构如何变化，只要它的数学特性不变，就不影响其外部的使用。抽象数据类型和数据类型实质上是一个概念。例如，各种计算机都拥有的整数类型就是一个抽象数据类型，尽管它们在不同处理器上的实现方法可以不同，但由于其定义的数学特性相同，在用户看来都是相同的。因此，“抽象”的意义在于数据类型的数学抽象特性。抽象数据类型的定义可以由一种数据结构和定义在其上的一组运算组成，而数据结构又包括数据元素及数据元素间的关系，因此抽象数据类型一般可以由数据元素、关系及运算三个要素来定义。