數(shù)據(jù)定義

數(shù)據(jù)：所有可能被輸入到計(jì)算機(jī)中，且能被計(jì)算機(jī)處理的符號的集合。一個(gè)班中所有的學(xué)生。

數(shù)據(jù)元素：數(shù)據(jù)的基本單位。學(xué)生

數(shù)據(jù)項(xiàng)：具有獨(dú)立含義的數(shù)據(jù)最小單位。學(xué)生的學(xué)號，性別等

數(shù)據(jù)對象：性質(zhì)相同數(shù)據(jù)元素的集合，是數(shù)據(jù)的一個(gè)子集。男學(xué)生

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：所有數(shù)據(jù)元素以及數(shù)據(jù)元素之間的關(guān)系，可以看做相互之間存在著某種特定關(guān)系的數(shù)據(jù)元素的集合。一個(gè)班所有學(xué)生+學(xué)生之間的關(guān)系(集合)

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)三個(gè)方面

數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)的運(yùn)算

1.數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)

是從數(shù)據(jù)元素的邏輯關(guān)系上描述數(shù)據(jù)的，是指數(shù)據(jù)元素之間邏輯關(guān)系的整體，通常是從求解問題中提煉出來的

數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)的常用表示：

圖表表示：采用表格或者圖形直接描述數(shù)據(jù)之間的邏輯關(guān)系。

二元組表示：B=(D,R),D數(shù)據(jù)的集合，R數(shù)據(jù)關(guān)系(r1,r2)的集合,r1數(shù)據(jù)元素間的關(guān)系r1={,,}

前驅(qū)元素與后繼元素：a,b,c是前驅(qū)元素，b,c,d是后繼元素

開始元素與終端元素：a是開始元素，d是終端元素

邏輯結(jié)構(gòu)的類型：

集合：數(shù)據(jù)元素之間同屬于一個(gè)集合，無其他關(guān)系，(并列)

線性結(jié)構(gòu)：一對一的關(guān)系，開始與終端元素唯一，其他元素有且僅有一個(gè)前驅(qū)元素+后去元素。

樹形結(jié)構(gòu)：一堆多的關(guān)系，開始元素外，一個(gè)元素僅有一個(gè)前驅(qū)元素

圖形結(jié)構(gòu)：多對多的關(guān)系。

2.數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)在計(jì)算機(jī)中的存儲實(shí)現(xiàn)稱為數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)，存儲結(jié)構(gòu)需要存儲數(shù)據(jù)元素和數(shù)據(jù)元素之間的關(guān)系。

4種常見的存儲結(jié)構(gòu)：

順序存儲結(jié)構(gòu)：連續(xù)的存儲單元存放所有數(shù)據(jù)元素，邏輯相鄰，存儲也相鄰(元素之間的關(guān)系)。優(yōu)點(diǎn)是存取效率高，分配給數(shù)據(jù)元素的存儲單元全部用來存儲數(shù)據(jù)元素，元素之間的關(guān) 系沒有占用額外的存儲空間。每個(gè)元素對應(yīng)一個(gè)邏輯序號，可直接獲取元素。缺點(diǎn)是不便于數(shù)據(jù)修改，插入刪除數(shù)據(jù)可能需要移動(dòng)一系列數(shù)據(jù)。

鏈?zhǔn)酱鎯Y(jié)構(gòu)：每個(gè)元素用一個(gè)內(nèi)存節(jié)點(diǎn)存儲，內(nèi)存節(jié)點(diǎn)是單獨(dú)分配的，不一定是連續(xù)的，無須占用一整塊存儲空間，每個(gè)內(nèi)存節(jié)點(diǎn)包含一個(gè)指向相鄰節(jié)點(diǎn)的指針，通過指針鏈接所有節(jié)點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)是便于數(shù)據(jù)修改，數(shù)據(jù)插入刪除只需要修改指針域，不必移動(dòng)節(jié)點(diǎn)。缺點(diǎn)是存儲內(nèi)存利用率低，需要存儲指針域，邏輯相鄰，存儲不一定相鄰，不能隨機(jī)存取，需要從頭結(jié)點(diǎn)開始查找。

索引存儲結(jié)構(gòu)：存儲數(shù)據(jù)元素信息的同時(shí)還建立附加的索引表，存儲所有數(shù)據(jù)元素的表稱為主數(shù)據(jù)表，每個(gè)元素有一個(gè) 關(guān)鍵字和對應(yīng)的存儲地址。索引表每一項(xiàng)成為索引項(xiàng)，一般是“關(guān)鍵字,地址”，索引表是按關(guān)鍵字有序排列的。優(yōu)點(diǎn)是查找效率高，缺點(diǎn)是需要建立索引表，從而增加了空間開銷。

哈希(散列)存儲結(jié)構(gòu)：根據(jù)元素的關(guān)鍵字通過hash函數(shù)計(jì)算出一個(gè)值，作為元素的存儲地址。優(yōu)點(diǎn)是查找速度快，給出元素可直接根據(jù)元素的關(guān)鍵字找到元素的存儲地址，與前三種不同，哈希存儲方法只存儲數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)元素，不存儲元素之間的邏輯關(guān)系，只適合快速查找和插入的場景。

3.數(shù)據(jù)的運(yùn)算

對數(shù)據(jù)實(shí)施的運(yùn)算。常用的運(yùn)算有檢索，插入，刪除，更新，排序等，根據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)和存儲結(jié)構(gòu)分為運(yùn)算定義和運(yùn)算實(shí)現(xiàn)

運(yùn)算定義：是運(yùn)算功能的描述，抽象的，基于邏輯結(jié)構(gòu)

運(yùn)算實(shí)現(xiàn)：運(yùn)算的實(shí)現(xiàn)算法，具體的，基于存儲結(jié)構(gòu)。

對于一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其邏輯結(jié)構(gòu)總是唯一的，但它可能對應(yīng)多種存儲結(jié)構(gòu)，不同存儲結(jié)構(gòu)的同一實(shí)現(xiàn)過程可能不同。

數(shù)據(jù)類型和抽象數(shù)據(jù)類型

數(shù)據(jù)類型：一組性質(zhì)相同的值得集合和定義在此集合上的一組操作的總稱，是某種程序設(shè)計(jì)語言已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。C、C++常用的數(shù)據(jù)類型(原子類型，與結(jié)構(gòu)類型)：基本類型，指針類型，數(shù)組類型，結(jié)構(gòu)體類型，共生體類型，自定義類型。

抽象數(shù)據(jù)類型(ADT)：用戶進(jìn)行軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)從問題等待數(shù)學(xué)模型中抽象出來的邏輯數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和邏輯結(jié)構(gòu)上的運(yùn)算，不考慮具體的存儲類型和運(yùn)算實(shí)現(xiàn)。

ADT 抽象數(shù)據(jù)類型名

{ 數(shù)據(jù)類型：數(shù)據(jù)對象的聲明(D)

數(shù)據(jù)關(guān)系：數(shù)據(jù)關(guān)系的聲明(R)

基本運(yùn)算：基本運(yùn)算的聲明(運(yùn)算定義)

}

算法

算法是對特定問題求解步驟的一種描述，它是指令的有限序列

1.算法的五種特性：

有窮性

確定性

可行性

有輸入

有輸出

2.算法的設(shè)計(jì)目標(biāo)

正確性

可使用性

可讀性

健壯性

高效率與低存儲量需求

以上就是動(dòng)力節(jié)點(diǎn)小編介紹的"數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教程：基本定義"，希望對大家有幫助，如有疑問，請?jiān)诰€咨詢，有專業(yè)老師隨時(shí)為您服務(wù)。