資料結構的基本概念

基本概念和術語

• 資料
  • 描述客觀事物的符號是計算機中可以操作的物件是能被計算機識別並輸入給計算機處理的符號集合。

    數值型別、字元、聲音、影像、影片
    資料具有兩個基本前提：
    可以輸入到計算機中、能夠被計算機程式處理

• 資料元素
  • 資料元素是組成資料的，有一定意義的基本單位，在計算機種通常作為整體處理。也被稱為記錄。
• 資料項（資料項是資料的最小單位）
  • 資料項是指一個資料元素可以由若干個資料項組成。
• 資料物件（在不產生混淆的情況下，通常簡稱為資料）
  • 性質相同的資料元素的集合，指資料元素具有相同數量和型別的資料項。

    字母字元資料物件是集合
    {‘A’ ‘B’ ‘C’ … ‘Y’ ‘Z’}

資料結構

資料結構是相互之間存在的一種或多種特定關係的資料元素的集合。
資料結構就是關係。
資料結構的兩大結構：

• 邏輯結構
  • 資料物件中資料元素之間的相互關係。
• 物理結構（資料元素的儲存結構形式）
  • 資料的邏輯結構在計算機中的儲存形式。

    物理結構實際上研究的就是如何把資料元素儲存到計算機的儲存器中。
    儲存器主要是針對記憶體。光碟等外部儲存器的資料組織通常用檔案結構來描述。一般我們說的儲存器是指記憶體。

四大邏輯結構

• 集合結構
  • 集合結構中的資料元素除了同屬於一個集合以外，沒有其他的關係。
• 線性結構
  • 資料元素是一對一的關係。
• 樹形結構
  • 資料元素中存在一對多的關係。
• 圖形結構
  • 資料元素之間是多對多的關係。

示意圖注意事項：
將每個資料元素看作一個節點，用圓圈表示。元素之間的邏輯關係用節點之間的連線表示，如果這個關係是由方向的，那麼用帶箭頭的連線表示。

資料元素的儲存結構形式

• 順序儲存
  • 順序儲存結構：把資料元素存放地址連續的儲存單元裡，其資料間的邏輯關係和物理關係是一致的。
• 鏈式儲存
  • 鏈式儲存結構：把資料元素存放在任意的儲存單元裡，這組儲存單元可以是連續的，也可以是不連續的。

    很顯然，這樣說的話鏈式儲存結構的資料元素並不能反映其邏輯關係，因此需要用一個指標存放資料元素的地址，這樣子透過地址就可以找到相關聯資料元素的位置。

    |data|next|

    其中，data 是元素，next 是指標。用一個儲存空間來存放資料，一個儲存空間來存放指標。指標指向的就是下一個元素的地址。

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