数据结构~基础概念（一）

本人学习笔记，仅供自己查阅

 

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 “数据结构”是介于数学、计算机硬件和计算机软件三者之间的一门核心课程。

 

在计算机科学中，“数据结构”不仅是一般程序设计（特别是非数值计算的程序设计）的基础，而且是设计和实现编译程序、操作系统、数据库系统及其他系统程序和大型应用程序的重要基础。

 

数据：对客观事物的符号表示；

数据元素：数据的基本单位；

数据项：数据的不可分割的最小单位，一个数据元素可由若干个数据项组成；

数据对象：性质相同的数据元素的集合，数据的一个子集。

 

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。在任何问题中，数据元素都不是孤立存在的，而是在它们之间存在着某种关系。

四类基本结构：

1）集合

2）线性结构

3）树形结构

4）图状结构或网状结构

 

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 逻辑结构和存储结构

结构定义中的“关系”描述的是 数据元素之间的 逻辑关系，因此又称为 数据的逻辑结构。

数据结构在计算机中的表示（又称映像）称为 数据的物理结构，又称存储结构。讨论数据结构的目的 是为了在计算机中实现对它的操作，因此还需研究如何在计算机中表示它。

 

数据元素之间的关系在计算机中有两种不同的表示方法：顺序映像和非顺序映像，并由此得到两种不同的存储结构：顺序存储结构和链式存储结构。

顺序存储结构：借助元素在存储器中的相对位置来表示数据元素之间的逻辑关系；

链式存储结构：借助指示元素存储地址的指针表示数据数据元素之间的逻辑关系。

 

数据的逻辑结构和物理结构是密切相关的两个方面。（再次强调 数据的逻辑结构和物理结构的关系）

 

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 数据类型 是和数据结构密切相关的一个概念，它最早出现在高级程序语言中，用以刻画（程序）操作对象的特性。数据类型显式或隐式地规定了在程序执行期间变量或表达式所有可能取值的范围，以及在这些值上允许进行的操作。

引入“数据类型”的目的，从硬件的角度看，是作为解释计算机内存中信息含义的一种手段，而对使用数据类型的用户来说，实现了信息的隐蔽，即将一切用户不必了解的细节都封装在类型中。

 

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一个算法是由控制结构（顺序、分支和循环3种）和 原操作（指固有数据类型的操作）构成的，则算法时间取决于两者的综合效果。

通常，从算法中选取一种对于所研究的问题（或算法类型）来说是基本操作的原操作，以该基本操作重复执行的次数 作为算法的时间量度。

 

时间复杂度 和 空间复杂度