数据结构 起源

·If you give someone a program,you will frustrate them for a day;if you teach them how to program,you will frustrate them for a lifetime.大佬说学习数据结构总结一句话，便是痛并快乐着！

·数据结构：相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。

 

·数据结构的起源

1. 数值计算与非数值计算
2. 数据结构是一门研究非数值计算的程序设计问题中的操作对象，以及他们之间的关系和操作等相关问题的学科。
3. 程序设计 = 数据结构+算法

 

·基本概念和术语

1. 数据

(1) 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合集合。(数据的形式化定义)

(2) 数据包括整形、实数型等数值类型，还包括字符及声音、图像、视频等非数值类型。但非数值类型并不能直接存储，而是以字符编码所存储。

(3) 数据其实就是符号，而这些符号必须具备两个前提：

① 可以输入到计算机中。

② 能被计算机程序处理。

1. 数据元素：数据元素是组成数据的、有一定意义的基本单位，在计算机中通常被作为整体(一个小的分子)处理。也被称为记录。比如在R集中的，每一个实数就是R的一个数据元素。

1. 数据项：一个数据元素可以由若干个数据项(原子)组成。数据项不可再分。但是在研究我们数据结构的时候，是基于分子的，即数据元素本身。

1. 数据对象：是性质相同的数据元素的集合，是数据的子集。所谓性质相同是指数据元素的数据项具有相同的结构。数据对象一般意义上成为数据。
2. 数据结构：

(1) 结构，是指系统的各个组成部分相互搭配和排列的方式。在现实世界中，不同数据元素之间不是独立的，而是存在特定的关系，我们将这些关系成为结构。

(2) 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。即数据对象（数据元素的集合）+数据元素（节点）之间的关系（线性与非线性）

 

·数据结构的两种模式（与冯诺依曼体系相关）

1. 逻辑结构：是指数据对象中数据元素之间的相互关系。

(1) 集合结构：数据元素除了同属一个集合外，没有其它关系。就是数学中的集合。

(2) 线性结构：数据元素之间是一对一的关系。

(3) 树形结构：数据元素存在一对多的层次关系。

(4) 图形结构：数据元素是多对多的关系。

1. 物理结构(存储结构)：是指数据的逻辑结构在计算机中存储形式。

(1) 顺序存储结构：是指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。例如数组。

(2) 链式存储结构：把数据元素存放在任意的存储单元中，这组存储单元可以是连续的，也可以不是不连续的。每一个元素包含了下一个元素的地址信息，通过指针保存。物理上不是一一对应的，而逻辑上是一一对应的。

(3)索引结构：关键字与地址一一对应，属于广义上的映射。

(4)散列结构：哈希--->存在函数（映射）关系，通过关键字查询

·抽象数据类型

1. 数据类型：一组性质相同的值的集合，以及定义在此集合上的一些操作(运算)的总称。

比如int型、boolean型等都属于数据类型；int型是由一系列整数组成，这些整数便是一组性质相同的值的集合，而boolean型是由两个值TRUE和FALSE组成。

1. 抽象数据类型：Abstract Data Type,ADT;一个数学模型及定义在该模型上的一组操作。ADT只与逻辑有关，与具体在计算机中的表示和实现无关。