什么是数据结构

什么是数据结构？

关于“数据结构”一词的解释众多，比如维基百科中对于“数据结构”的定义是这样的：“数据结构是计算机中存储、组织数据的方式”。又如《数据结构与算法分析》中的解释：“数据结构是ADT(抽象数据类型 Abstract Data Type)的物理实现”

.....很多资料中对于“数据结构”的解释都相当晦涩抽象，有没有一种比较生动形象的例子可以来介绍数据结构呢？在这里，我拿图书馆里的书来举个例子。

图书馆的书籍管理对于很多人是个非常麻烦的事情，书籍的数量通常多达万余册。假如我们有一个刚刚建好的图书馆，管理员需要将新书全部放入书架中，那么我们要如何规划图书的摆放呢？新书如何放入？怎么快速找到指定书？是随意放？如果选择随意放的话，借书就会是个非常麻烦的事，每借一次书，就需要将书架上的书翻个遍。有一个比随意放聪明点的方法，即利用“二分查找”的思想。我们可以按照所有书籍的首字母进行排序放置，比如《数据结构与算法分析》的首字母就是S，那么我们书架上的书籍就是A-Z的分布。当需要查找S开头的书时，就从书架的中间开始查找，如果发现中间（1/2处）的书籍是L开头的书，那么说明S开头的书还要在后面，那么就从后半段（1/2后）开始查找，后半段的中间（3/4）的书籍开头是W的话，那么说明我们的书籍就在1/2到3/4这一部分书中，接着按照二分查找的思想找下去.....这个方法是比随意放聪明多了，可是还是很繁琐。那么比较合理的一个方法就是先将书籍分类，然后再按照二分查找的方法摆放，这样会省很多力气。

由此可知，当查询一个数据怎么组织的时候，其实是和数据的规模有关，不同的规模，组织难度大不相同。解决问题方法的效率，和数据的组织形式有关。在进行编写程序的时候，效率通常还和空间的利用效率、算法的巧妙程度有关。

那么数据在计算机中的组织方式有哪些呢？

数据的逻辑结构分为线性结构和非线性结构。 
常用的线性结构有：线性表，栈，队列，双队列，数组，串。 
常见的非线性结构有：二维数组，多维数组，广义表，树(二叉树等)，图，堆。

首先从逻辑结构上讲。如果我们把所有的书都放在同一层，所有的书都是紧挨着，除了第一本和最后一本，其余的所有书都是前后各有一本书，给所有的书贴上编号，每个编号对应一本书，一对一的逻辑结构，在数据结构中叫做线性结构。第二种，把图书分类，一类书对应着很多本不同的书，这是一对多的逻辑结构，在数据结构中用树来表示。第三种，我们要查询一本书都是何人借过？这个人还借过别的什么书？这就是多对多的逻辑，我们用图来表示。

然后从物理存储结构上来讲，这些逻辑结构在机器里如何放置?连续放还是一个东一个西无序的放？也就是是用数组还是链表？

以上就是数据的组织方式。