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程序设计 = 数据结构 + 算法

一、基本概念和术语

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。

1. 数据

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。

2. 数据元素

数据元素:是组成数据的、有一定意义的基本单位,在计算机中通常作为整体处理。

                 也被称为记录。

3. 数据项

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。

4. 数据对象

数据对象:是性质相同的数据元素的集合,是数据的子集。

它们之间的关系如下图所示:



二、逻辑结构和存储结构

数据结构可以分为逻辑结构和存储结构

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。

逻辑结构可以分为以下四种:

  • 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层次关系。
  • 图形结构:图形结构中的数据元素是多对多的关系。
2. 存储结构
存储结构:是指数据的逻辑结构在计算机中的存储形式。
                 也叫作物理结构。
数据元素的存储结构形式有两种:
  • 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存储关系是一致的。
  • 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。
数据是数据元素的集合,数据的存储结构应正确反映数据元素之间的逻辑关系。

三、抽象数据类型
1. 数据类型
数据类型:是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。
2. 抽象数据类型
抽象数据类型(ADT):是指一个数学模型及定义在该模型上的一组操作。
抽象数据类型体现了程序设计中问题分解、抽象和信息隐藏的特性。