一、基本概念和術語

1.數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)是描述客觀事物的符號，是計算機可以操作的對象，是能被計算機識別，并輸入到計算機處理的符號集合。

（數(shù)據(jù)不僅僅包括整型、實型等數(shù)值型，還有字符、聲音、圖像、視頻等非數(shù)值類型）

2.數(shù)據(jù)元素

數(shù)據(jù)元素是組成數(shù)據(jù)的、有一定意義的基本單位，在計算機中通常作為整體處理，也稱為記錄（元組、結點、頂點）。

3.數(shù)據(jù)項（屬性、字段）

一個數(shù)據(jù)元素可以由若干個數(shù)據(jù)項組成。

數(shù)據(jù)項是數(shù)據(jù)不可分割的最小單位。

4.數(shù)據(jù)對象

數(shù)據(jù)對象是性質相同的數(shù)據(jù)元素的集合，是數(shù)據(jù)的子集。

5.數(shù)據(jù)結構

在現(xiàn)實世界中，不同數(shù)據(jù)元素之間不是獨立的，而是存在特定的關系，這些關系稱為結構。

數(shù)據(jù)結構是相互之間存在一種或多種特定關系的數(shù)據(jù)元素的集合。

數(shù)據(jù)結構包括三方面的內容：邏輯結構、存儲結構和數(shù)據(jù)的運算。數(shù)據(jù)的邏輯結構和存儲結構是密不可分的兩個方面，一個算法的設計取決于所選定的邏輯結構，而算法的實現(xiàn)依賴于所采用的存儲結構。

二、邏輯結構和物理結構（存儲結構）

1.邏輯結構

1）定義

邏輯結構是指數(shù)據(jù)對象中數(shù)據(jù)元素之間相互關系（邏輯關系），即從邏輯關系上描述數(shù)據(jù)。它與數(shù)據(jù)的存儲無關，是獨立于計算機存儲器的。

2）分類（線性結構和非線性結構）

根據(jù)數(shù)據(jù)元素之間關系的不同特征，通常有下列4類基本結構，復雜程度依次遞進。

①集合：結構中的數(shù)據(jù)元素之間除了同屬于一個集合外，沒有其他的關系。

②線性結構：線性結構中的數(shù)據(jù)元素之間是一對一的關系。

③樹形結構：樹形結構中的數(shù)據(jù)元素之間是一對多的關系。

④圖狀結構或網狀結構：結構中的元素之間是多對多的關系。

2.物理結構（存儲結構）

1）定義

數(shù)據(jù)的物理結構是指數(shù)據(jù)的邏輯結構在計算機中的存儲方式。又稱存儲結構。

它研究的是數(shù)據(jù)結構在計算機中的實現(xiàn)方法，包括數(shù)據(jù)元素的表示和元素之間的關系。

數(shù)據(jù)元素的存儲結構形式主要有兩種：順序存儲和鏈式存儲

2）順序存儲和鏈式存儲

①順序存儲結構

是利用數(shù)據(jù)元素在存儲器中的相對位置來表示數(shù)據(jù)元素之間的邏輯順序。

順序存儲結構是把數(shù)據(jù)元素放在地址連續(xù)的存儲單元中，程序設計中使用數(shù)組類型來實現(xiàn)。（邏輯相鄰物理相鄰）

②鏈式存儲結構

利用結點中指針來表示數(shù)據(jù)元素之間的關系。

把數(shù)據(jù)元素存儲在任意的存儲單元里，這組存儲單元可以是連續(xù)的，也可以是連續(xù)的，程序設計中使用指針類型來實現(xiàn)。（邏輯相鄰物理不一定相鄰）

3）其他存儲方式

索引存儲：類似于目錄，以后可以聯(lián)系操作系統(tǒng)的文件系統(tǒng)章節(jié)來理解。

散列存儲：通過關鍵字直接計算出元素的物理地址。

三、抽象數(shù)據(jù)類型

定義

①數(shù)據(jù)類型：是指一組性質相同的值的集合及定義在此集合上的一些操作的總稱。

例如：C語言中數(shù)據(jù)類型分為基本類型和構造類型

基本類型：整型、浮點型、字符型等

構造類型：數(shù)組、結構、聯(lián)合、指針、枚舉型、自定義類型等

②抽象數(shù)據(jù)類型（abstract data type，ADT）：是指一個數(shù)學模型及定義在該模型上的一組操作。

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四、線性表的鏈式表示和實現(xiàn)

用一組任意的存儲單元（可能不連續(xù)）存儲線性表的數(shù)據(jù)元素。

在鏈式存儲結構中，每個存儲結點不僅包含數(shù)據(jù)元素本身的信息，還必須包含每個元素之間邏輯關系的信息，即包含直接后繼結點的地址信息（指針域）。

邏輯順序與物理順序有可能不一致；屬順序存取的存儲結構，即存取每個元素必須從名列前茅個元素開始遍歷，直到找到需要訪問的元素，所以所花時間不一定相等。