數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念

數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)是信息的載體，是描述客觀事物屬性的數(shù)、字符及所有能輸入到計算機中并被計算機程序識別和處理的符號的集合。數(shù)據(jù)是計算機程序加工的原料。

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數(shù)據(jù)元素、數(shù)據(jù)項：數(shù)據(jù)元素是數(shù)據(jù)的基本單位，通常作為一個整體進行考慮和處理。一個數(shù)據(jù)元素可由若干數(shù)據(jù)項組成，數(shù)據(jù)項是構(gòu)成數(shù)據(jù)元素的不可分割的最小單位

要根據(jù)實際的業(yè)務(wù)需求來確定什么是數(shù)據(jù)元素、什么是數(shù)據(jù)項
以微博賬號為例

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是相互之間存在一種或多種特定關(guān)系的數(shù)據(jù)元素的集合
數(shù)據(jù)對象：是具有相同性質(zhì)的數(shù)據(jù)元素的集合，是數(shù)據(jù)的一個子集

以海底撈排隊系統(tǒng)為例
數(shù)據(jù)元素：

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：某個特定門店的排隊顧客信息和它們之間的關(guān)系

數(shù)據(jù)對象：全國所有門店的排隊顧客信息

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數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的三要素

邏輯結(jié)構(gòu)、物理結(jié)構(gòu)（存儲結(jié)構(gòu)）、數(shù)據(jù)的運算

邏輯結(jié)構(gòu)——數(shù)據(jù)元素之間的邏輯關(guān)系是什么

• 集合：各個元素同屬一個集合，別無其他關(guān)系
  

• 線性結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)元素之間是一對一的關(guān)系，除了第一個元素，所有元素都有唯一前驅(qū)；除了最后一個元素，所有元素都有唯一后繼
  

• 樹形結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)元素之間是一對多的關(guān)系
  

• 圖結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)元素之間是多對多的關(guān)系
  

物理結(jié)構(gòu)（存儲結(jié)構(gòu)）——如何用計算機表示數(shù)據(jù)元素的邏輯關(guān)系

• 順序存儲：把邏輯上相鄰的元素存儲在物理位置上也相鄰的存儲單元中，元素之間的關(guān)系由存儲單元的鄰接關(guān)系來體現(xiàn)
  

• 鏈式存儲：邏輯上相鄰的元素在物理位置上可以不相鄰，借助指向元素存儲地址的指針來表示元素之間的邏輯關(guān)系
  

• 索引存儲：在存儲元素信息的同時，還建立附加的索引表。索引表中的每項稱為索引項，索引項的一般形式是（關(guān)鍵字，地址）
  

• 散列存儲： 根據(jù)元素的關(guān)鍵字直接計算出該元素的存儲地址，又稱哈希存儲

數(shù)據(jù)的運算

數(shù)據(jù)的運算——施加在數(shù)據(jù)上的運算包括運算的定義和實現(xiàn)。運算的定義是針對邏輯結(jié)構(gòu)的，指出運算的功能；運算的實現(xiàn)是針對存儲結(jié)構(gòu)的，指出運算的具體操作步驟。

邏輯結(jié)構(gòu)——線性結(jié)構(gòu)（隊列）
結(jié)合現(xiàn)實需求定義隊列這種邏輯結(jié)構(gòu)的運算：

1. 隊頭元素出隊
2. 新元素入隊
3. 輸出隊列長度
4. …

存儲結(jié)構(gòu)——順序、鏈式

順序結(jié)構(gòu)插入元素： 將新元素放到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的末尾
鏈式結(jié)構(gòu)插入元素：將新元素放到任意位置，使用指針把新元素連接到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)末尾

數(shù)據(jù)類型、抽象數(shù)據(jù)類型

數(shù)據(jù)類型：數(shù)據(jù)類型是一個值的集合和定義在此集合上的一組操作的總稱。

1. 原子類型。其值不可再分的數(shù)據(jù)類型。（int、bool）
2. 結(jié)構(gòu)類型。其值可以再分解為若干分量的數(shù)據(jù)類型（struct）

抽象數(shù)據(jù)類型（Abstract Data Type，ADT） 是抽象數(shù)據(jù)組織及與之相關(guān)的操作。
ADT用數(shù)學化的語言定義數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)、定義運算。與具體的實現(xiàn)無關(guān)。只有當用計算機實際實現(xiàn)的時候才需要考慮使用哪種物理結(jié)構(gòu)

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