数据结构|绪论

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📖系列专栏：数据结构与算法
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前言：数据结构在学什么？

如何用程序代码把现实世界的问题信息化？

如何用计算机高效的处理这些信息从而创造价值。

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一.基本概念

①数据

数据是信息的载体，是描述客观事物属性的数、字符及所有能输入到计算机中并被计算机程序识别 和处理的符号的集合。

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②数据元素、数据项

数据元素是数据的基本单位，一个数据元素可由若干数据项组成，数据项是构成数据元素的不可分割的最小单位

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③数据对象、数据结构

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。

数据对象是具有相同性质的数据元素的集合，是数据的一个子集。

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 ④数据类型、抽象数据类型

数据类型 是一个值的集合和定义在集合上的一组操作的总称 

原子类型 ：值不可再分

结构类型：值可以再分

抽象数据类型 ： 抽象数据组织及与之相关的操作

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二.数据结构的三要素

①数据的逻辑结构

数据元素的逻辑关系是什么？

集合：                                               

线性结构：

树形结构：                               

图结构：

②数据的物理结构（存储结构）

如何用计算机表示数据元素的逻辑关系？

顺序存储：

把逻辑上相邻的元素存储在物理位置 上也相邻的存储单元中，元素之间的关系由存储 单元的邻接关系来体现

优点： 随机存取,元素占用最少存储空间

缺点： 只能使用相邻的一整块存储单元,产生较多的外部碎片

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 链式存储：

逻辑上相邻的元素在物理位置上可以不相邻，借助指示元素存储地址的指针来表示元素之间的逻辑关系。

优点: 不会出现碎片现象

缺点: 存储指针占用额外的存储空间; 只能顺序存取

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索引存储：

建立附加的索引表。索引表中的每项称为索引项，索引项 的一般形式是（关键字，地址）

优点: 检索速度快

缺点: 占用较多存储空间; 增加和删除数据要修改索引表,花费较多时间

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 散列存储：

根据元素的关键字直接计算出该元素 的存储地址，又称哈希（Hash）存储

优点: 检索,增加和删除结点都很快

缺点: 若散列函数不好,出现元素存储单元冲突,会增加时间和空间的开销

 ③.数据的运算

​ 运算的定义是针对逻辑结构的， 指出运算的功能

​ 运算的实现是针对存储结构的，指出运算的具体操作步骤。

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三.总结

 在探讨一种数据结构时：
①定义逻辑结构（数据元素之间的关系）
②定义数据的运算（针对现实需求，应该对这种逻辑结构进行什么样的运算）
③确定某种存储结构，实现数据结构，并实现一些对数据结构的基本运算