基本概念和術(shù)語

要想知道數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是什么，我們首先得去知道，數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)是什么；

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)=數(shù)據(jù)+結(jié)構(gòu)

也就是說，我們先去研究數(shù)據(jù)，再去把這些數(shù)據(jù)組成一定得樣子（結(jié)構(gòu)），自然而然的成了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)：是描述客觀事物的符號(hào)，是計(jì)算機(jī)中可以操作的對(duì)象，是能被計(jì)算機(jī)識(shí)別并輸入給計(jì)算機(jī)處理的符號(hào)集合

這樣說可能還是有人覺得頭痛，說直白點(diǎn)，空氣粒子組成了空氣，一個(gè)個(gè)的人組成了一群人，這樣就懂了吧。
以后見了面你就可以跟別人說，你是一個(gè)數(shù)據(jù)，看人家會(huì)不會(huì)揍你

但是，你理解可以去這么理解，用的話不能這么去用，我們這兒說的數(shù)據(jù)，是一個(gè)抽象性的概念，其實(shí)也就是符號(hào)，比如，你的for循環(huán)。所以這些符號(hào)必須滿足兩個(gè)條件：

• 可以輸入到計(jì)算機(jī)中
• 能被計(jì)算機(jī)程序處理

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(jì)算機(jī)中通常作為整體處理。也被稱之為記錄

比如，在人類中，人就是數(shù)據(jù)元素，在動(dòng)物中，雞鴨魚這些就是數(shù)據(jù)元素；

數(shù)據(jù)項(xiàng)

數(shù)據(jù)項(xiàng)：一個(gè)數(shù)據(jù)元素可以由瑞剛額數(shù)據(jù)項(xiàng)組成；數(shù)據(jù)項(xiàng)是不可分割的最小單位

舉個(gè)例子：組成人這樣的數(shù)據(jù)元素就是由耳朵，鼻子，眼睛這樣的數(shù)據(jù)項(xiàng)組成

我們?cè)谡嬲懻搯栴}的時(shí)候，主要還是數(shù)據(jù)元素，而不是去討論數(shù)據(jù)項(xiàng)。你看個(gè)電影不可能一直去研究別人演員撒。

數(shù)據(jù)對(duì)象

數(shù)據(jù)對(duì)象：是性質(zhì)相同的數(shù)據(jù)元素的集合，是數(shù)據(jù)的子集

人都有生日吧，都有年齡吧，都有姓名吧，這就是他們的性質(zhì)。

為什么又說是性質(zhì)相同的數(shù)據(jù)元素的集合呢？你在定義一個(gè)類的時(shí)候，你會(huì)去根據(jù)某一個(gè)人去定義嗎？不會(huì)吧，你肯定是根據(jù)總體的特征去定義，比如：

class Person(){
	private String name;
	private String addr;
	private int age;
}

你肯定是這樣去定義，而不是：

class Zhangsan(){
	private int money;
	private int age;
}

懂了吧。

結(jié)構(gòu)

簡單理解就是關(guān)系。比如分子結(jié)構(gòu)，就是說組成分子的原子之間的排列方式。

在現(xiàn)實(shí)世界中，所有的數(shù)據(jù)元素都不是獨(dú)立的，二十有特定的關(guān)系連接在一起的，我們就將這些關(guān)系稱之為結(jié)構(gòu)

比如你和你的親戚，一方有難，八方支援的道理總得知道。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

是相互之間存在一種或多種特地給關(guān)系的數(shù)據(jù)元素的集合

這下你看完了前面的，就知道了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是啥了吧。

所以，要想編寫出一個(gè)好的程序，必須分待處理對(duì)象的特性以及個(gè)處理對(duì)象之間存在的關(guān)系。這也就是我們?yōu)槭裁匆獙W(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的意義。

我們提到了很多次的關(guān)系，到底是什么樣的關(guān)系，我們往下看看？

邏輯結(jié)構(gòu)與物理結(jié)構(gòu)

按照我們看待的方式不同，分為邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)

邏輯結(jié)構(gòu)

邏輯結(jié)構(gòu)：是指數(shù)據(jù)對(duì)象中數(shù)據(jù)元素之間的相互關(guān)系

這其實(shí)也是我們最需要關(guān)注的東西；邏輯結(jié)構(gòu)又分以下四種：

集合結(jié)構(gòu)

集合結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)元素除了同屬于一個(gè)集合外，他們之間沒有任何關(guān)系。各個(gè)數(shù)據(jù)元素是平等的，他們的共同屬性就是同屬于一個(gè)集合。
就比如說，你和你的大學(xué)同學(xué)都處于同一個(gè)教室，但是你和他們并不是很熟
在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，集合就很類似于數(shù)學(xué)當(dāng)中的集合，長這樣：

線性結(jié)構(gòu)

這個(gè)很好理解，就是一對(duì)一的關(guān)系，就類似于排成一條線。長這樣兒：

樹形結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)元素就像一棵樹一樣擺放，就注定了，數(shù)據(jù)元素是一對(duì)多的形式

圖形結(jié)構(gòu)

元素與元素之間用線連接，如果是指向某元素，就用方向箭頭連接。同處于一個(gè)集合內(nèi)，擺放順序是雜亂無章的

所以我們也不難看出，邏輯結(jié)構(gòu)是針對(duì)具體問題，為了解決問題。所以，在這個(gè)基礎(chǔ)上，我們必須選擇一個(gè)合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

物理結(jié)構(gòu)

我們上面聊完了邏輯結(jié)構(gòu)，也清楚了大致的屬性是什么。我們?cè)賮砜纯戳硪粋€(gè)-------物理結(jié)構(gòu)

物理結(jié)構(gòu)好像在其他的書里面也叫做是存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，但是都差不多，意思都是相近的。

物理結(jié)構(gòu)：是指數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)在計(jì)算機(jī)中的存儲(chǔ)形式

我們前面知道，數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)元素的集合，那么根據(jù)物理結(jié)構(gòu)的定義，實(shí)際上就是怎么把數(shù)據(jù)元素存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)器主要是針對(duì)內(nèi)存而言的，比如說硬盤，光盤之類的。

數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)應(yīng)正確的反應(yīng)出數(shù)據(jù)元素之間的邏輯關(guān)系，這才是最關(guān)鍵的。具體怎么去存儲(chǔ)數(shù)據(jù)元素之間的邏輯關(guān)系才是物理結(jié)構(gòu)的重難點(diǎn)。

數(shù)據(jù)元素存儲(chǔ)形式有兩種：順序存儲(chǔ)和鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)

順序存儲(chǔ)

把數(shù)據(jù)元素存放在地址連續(xù)的存儲(chǔ)單元里，其數(shù)據(jù)的邏輯關(guān)系和物理關(guān)系是一致的。

就好比說，你去食堂吃飯，挨個(gè)排隊(duì)，誰也別插隊(duì)。
在我們當(dāng)初學(xué)計(jì)算機(jī)的時(shí)候，當(dāng)你想創(chuàng)建一個(gè)數(shù)組，那么計(jì)算機(jī)就會(huì)根據(jù)你指定的長度開辟出一個(gè)空間，挨個(gè)存儲(chǔ)

鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)

如果世間萬物都是這樣的有順序那么就好了。但是呢，怎么可能；
在實(shí)際上，總是會(huì)有人插隊(duì)，也總是會(huì)有人不排了，突然就走了。如果我們還是用順序存儲(chǔ)，無疑是浪費(fèi)空間的。所以我們就選擇了鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)。
鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)：把數(shù)據(jù)元素存放在任意的存儲(chǔ)單元里，可以是連續(xù)的，也可以是不連續(xù)的
這樣的話，數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)關(guān)系并不能反映出邏輯關(guān)系，因?yàn)槎际请s亂無章的。所以，我們就需要一個(gè)索引去指向他，就類似于指針的作用。每個(gè)元素都會(huì)有自己的地址：

邏輯結(jié)構(gòu)是面向數(shù)據(jù)的，物理結(jié)構(gòu)是面向計(jì)算機(jī)的。所以他的基本目標(biāo)就是將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中。

抽象數(shù)據(jù)類型

我們?cè)诳闯橄髷?shù)據(jù)類型的時(shí)候，先來看看數(shù)據(jù)類型是什么：

數(shù)據(jù)類型：是指一組性質(zhì)相同的值的集合及定義在此集合上的一些操作的總稱
在Java中，有int string boolean等

當(dāng)初設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)語言的人為什么要設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)類型呢？

比如說，大家都需要買房子。自然而然，有人想買大房子，有人想買小房子，還有的人買不起房子（比如我）

于是呢，就出來了各式各樣的房子，比如別墅，小戶型等等。

同樣的道理，計(jì)算機(jī)也不是無窮大的，比如你只想計(jì)算1+1這樣的簡單加減法，就不需要那么大的內(nèi)存空間。所以啊，計(jì)算機(jī)的研究者們就考慮，細(xì)分出具體的數(shù)據(jù)類型出來。

再者，因?yàn)橛?jì)算機(jī)有不同的操作系統(tǒng)，我們不可能為每一種計(jì)算機(jī)都編寫一套計(jì)算機(jī)語言。我們就可以把這些共同的屬性給抽取出來，作為一種抽象體。

抽象是指抽取出事物具有的普遍性的性質(zhì)

抽象是一種思維，而不是一種具體的形式。

抽象數(shù)據(jù)類型：是指一個(gè)數(shù)學(xué)模型及定義在該模型上的一組操作。
抽象的數(shù)據(jù)仍然是定義的邏輯關(guān)系，而與事物的本身無關(guān)。

事實(shí)上，抽象數(shù)據(jù)類型體現(xiàn)了程序設(shè)計(jì)中問題分解，抽象和信息隱藏的特性。

抽象數(shù)據(jù)類型把實(shí)際生活中的問題分解為多個(gè)規(guī)模小且容易處理的問題，然后建立一個(gè)計(jì)算機(jī)能處理的數(shù)據(jù)模型。并把每個(gè)功能模塊的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)作為一個(gè)獨(dú)立的單元，從而使具體實(shí)現(xiàn)過程隱藏起來。

比如Java中，你會(huì)先去定義一個(gè)模型層，用來泛指某一類模型。

總結(jié)

所以，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是相互存在一種或者多種特定關(guān)系的數(shù)據(jù)元素的集合。。同樣是結(jié)構(gòu)，卻有不同的表現(xiàn)形式。

邏輯結(jié)構(gòu)

• 集合結(jié)構(gòu)
• 線性結(jié)構(gòu)
• 樹形結(jié)構(gòu)
• 圖形結(jié)構(gòu)

物理結(jié)構(gòu)

• 順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)
• 鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)

本篇文章就到這里了，希望能給你帶來幫助，也希望能夠您能夠關(guān)注腳本之家的更多內(nèi)容！

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