什么是数据结构 2019-07-06
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，以及它们之间的关系和操作等相关问题的学科。
基本概念和术语
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号集合；
说明——对于整型、实型等数值数据，可以进行数值计算；对于字符型数据，就需要进行非数值计算的处理，而声音、图像、视频等可以通过编码的手段变成字符数据进行处理。
数据元素：是组成数据的、有一定意义的基本单位，在计算机中通常作为整体处理，也被称为记录；
数据项：一个数据元素可以由若干个数据项组成，数据项是数据不可分割的最小单位；
数据对象：是性质相同数据元素的集合，是数据的子集；
数据结构再认识：是相互之间存在一种或者多种特定关系的数据元素的集合，从不同视角可分为逻辑结构和物理结构；
逻辑结构
逻辑结构：指数据对象中数据元素之间的相互关系；
- 集合结构 集合结构中的数据元素除了同属于一个集合外，它们之间没有其他关系；
- 线性结构 线性结构中的数据元素之间是一对一的关系；
- 树形结构 树形结构中的数据元素之间存在一种一对多的关系；
- 图形结构 图形结构中的数据元素是多对多的关系；
物理结构
物理结构(存储结构)：数据的逻辑结构在计算机中的存储形式；
- 顺序存储结构 把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；
- 链式存储结构 把数据元素存放在任意的存储单元里，这组存储单元可以是连续的，也可以是不连续的；
总结：逻辑结构是面向问题的，而物理结构是面向计算机的，其基本的目标是将数据机器逻辑关系存储到计算机的内存中。
抽象数据类型
数据类型：指一组性质相同的值的集合及定义在此集合上的一些操作的总称；
数据类型是按照值的不同进行划分的。在高级语言中，每个变量、常量和表达式都有各自的取值范围。类型就是用来说明变量或者表达式的取值范围和所能进行的操作；
在C语言中，按照取值的不同，数据类型可以分为两类：
原子类型：是不可以再分解的基本类型，包括整型、实型、字符型等；
结构类型：由若干个类型组合而成，是可以再分解的。例如整型数组是由若干个整型数据组成的；
抽象是指取出事物具有的普遍性的本质。它是抽出问题的特征而忽略非本质的细节，是对具体事物的一个概括，抽象是一种思考问题的方式，它隐藏了繁杂的细节，只保留实现目标说必须的信息；
抽象数据类型(Abstract Data Type,ADT): 是指一个数据模型及定义在该模型上的一组操作；抽象的意义在于数据类型的数学抽象特性；
事实上，抽象数据类型体现了程序设计中问题分解、抽象和信息隐藏的特性；抽象数据类型把实际生活中的问题分解为多个规模小且容易处理的问题，然后建立一个计算机可以处理的数据模型，并把每个功能模块的实现细节作为一个独立的单元，从而使具体实现过程隐藏起来； 抽象数据类型的标准格式如下；
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ADT 抽象数据类型名
Data
数据元素之间逻辑关系的定义
Operation
操作1
初始条件
操作结构描述
操作2
……
操作n
……
endADT