数据结构是计算机存储、组织数据的方式,是相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。数据元素是数据的基本单位,是用于描述处理对象的,例如在学生管理系统中,一条学生记录就是一个数据元素。其中学生的学号、姓名、成绩等是数据项。
数据结构包括逻辑结构和物理结构。
图9.1 四种基本逻辑结构
1.逻辑结构
数据元素之间的逻辑关系,与在计算机中的存储位置无关,是抽象出来的数学模型。
逻辑结构分为四种类型:集合结构、线性结构、树形结构、图形结构。
(1)集合结构:数据元素之间除了“同属一个集合”外,别无其他关系。
(2)线性结构:数据元素之间存在一对一的关系。
(3)树结构:数据元素之间存在一对多的关系。
(4)图结构或网状结构:数据元素之间存在多对多的关系。(www.xing528.com)
如图9.1所示,其中集合结构、树结构和图结构统称为非线性结构。
2.物理结构
也称为存储结构,是指数据的逻辑结构在计算机中的存储形式。数据元素在计算机中有两种基本的存储结构,分别是顺序存储结构和链式存储结构。
(1)顺序存储结构
把逻辑上相邻的结点存储在物理位置上相邻的存储单元中,结点之间的逻辑关系由存储单元的邻接关系来体现。由此得到的存储结构为顺序存储结构,通常顺序存储结构是借助于数组来描述的。优点是节省空间,可以实现随机存取;缺点是插入、删除时需要移动元素,效率低。
(2)链式存储结构
在计算机中用一组任意的存储单元存储线性表的数据元素(这组存储单元可以是连续的,也可以是不连续的)。特点是元素在物理上可以不相邻,所以每个数据元素包括了一个数据域和一个指针域,数据域用来存放数据,而指针域用来指向其后继结点的位置。
优点:插入、删除灵活。缺点:不能随机存取,查找速度慢。第八章中介绍的链表就是一种链式存储结构。
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