【数据结构与算法】1.数据结构绪论

简介: 【数据结构与算法】1.数据结构绪论


1. 什么是数据结构

数据结构是计算机中存储、组织数据的方式。

数据结构是一种具有一定逻辑关系,在计算机中应用某种存储结构,并且封装了相应操作的数据元素集合。它包含三个方面的内容、逻辑关系、存储关系及操作。

美国的高德纳教授在《计算机程序设计艺术》中提到 程序设计 = 数据结构 + 算法

2. 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
  • 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:是性质相同的数据元素的集合,是数据的子集。

3. 逻辑结构和物理结构

按照视点的不同,我们把数据结构分为逻辑结构和物理结构

3.1 逻辑结构

逻辑结构:是指数据对象中数据元素之间的相互关系。

逻辑结构分为以下四种

  1. 集合结构:集合结构中数据元素除了同属于一个集合外,它们之间没有其他关系

  1. 线性结构:线性结构中数据元素之间是一对一的关系

  1. 树形结构:树形结构中数据元素之间存在一种一对多层次关系

  1. 图形结构:图形结构的数据元素是多对多的关系

3.2 物理结构

物理结构:是指数据的逻辑结构在计算机中的存储形式

数据是数据元素的集合,那么根据物理结构的定义,实际上就是如何把数据元素存储到时间就是的存储器中。存储器主要是针对内存而言的,像硬盘、软盘、光盘等外部存储器的数据组织通常用文件结构来描述

数据的存储结构应正确反映数据元素之间的逻辑关系,这才是最为关键的,如何存储数据元素之间的逻辑关系,是实现物理结构的重点和难点

数据元素的存储结构形式有两种:顺序存储和链式存储

  1. 顺序存储结构:是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

  2. 链式存储结构:是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

逻辑结构是面向问题的,而物理结构就是面向计算机的,其基本的目标就是将数据及逻辑关系存储到计算机的内存中。

4. 抽象数据类型

4.1 数据类型

数据类型:是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

抽象是指抽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,只保留实现目标所必需的信息

4.2 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操作。抽象数据类型的定义仅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。

5. 总结:

数据结构的一些相关概念:

由这些概念,给出了数据结构的定义: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

同样是结构,从不同的角度来讨论,会有不同的分类:

在您开始阅读专栏文章之前,您必须具备基本的 Java 编程的概念。如果您还不了解这些概念,那么建议您先阅读我的Java SE语法

相关文章
|
21天前
|
存储 算法 关系型数据库
深入理解InnoDB索引数据结构和算法
1. **索引定义**:索引是提升查询速度的有序数据结构,帮助数据库系统快速找到数据。 2. **索引类型**:包括普通索引、唯一索引、主键索引、空间索引和全文索引,每种有特定应用场景。 3. **数据结构**:InnoDB使用B+树作为索引结构,确保所有节点按顺序排列,降低查询时的磁盘I/O。 4. **B+树特性**:所有数据都在叶子节点,非叶子节点仅存储索引,提供高效范围查询。 5. **索引优势**:通过减少查找数据所需的磁盘I/O次数,显著提高查询性能。 **总结:**InnoDB索引通过B+树结构,优化了数据访问,使得查询速度快,尤其适合大数据量的场景。
27 0
深入理解InnoDB索引数据结构和算法
|
13天前
|
存储 算法 索引
【算法与数据结构】队列的实现详解
【算法与数据结构】队列的实现详解
|
17天前
|
算法
【算法与数据结构】二叉树(前中后)序遍历2
【算法与数据结构】二叉树(前中后)序遍历
|
24天前
|
存储 算法 Java
Java数据结构与算法-java数据结构与算法(二)
Java数据结构与算法-java数据结构与算法
68 1
|
5天前
|
存储 机器学习/深度学习 算法
上机实验三 图的最小生成树算法设计 西安石油大学数据结构
上机实验三 图的最小生成树算法设计 西安石油大学数据结构
16 1
|
13天前
|
算法 索引
【算法与数据结构】深入二叉树实现超详解(全源码优化)
【算法与数据结构】深入二叉树实现超详解(全源码优化)
|
13天前
|
存储 算法
【算法与数据结构】深入解析二叉树(二)之堆结构实现
【算法与数据结构】深入解析二叉树(二)之堆结构实现
|
17天前
|
算法 C语言
【算法与数据结构】 C语言实现单链表队列详解2
【算法与数据结构】 C语言实现单链表队列详解
|
17天前
|
存储 算法 C语言
【算法与数据结构】 C语言实现单链表队列详解1
【算法与数据结构】 C语言实现单链表队列详解
|
17天前
|
存储 缓存 算法
【算法与数据结构】栈的实现详解
【算法与数据结构】栈的实现详解

热门文章

最新文章