資料結構之基本概念
我們不論作為計算機專業的同學還是已經工作的程式猿/媛，都繞不開資料結構這個技術點，今天我們來聊一聊它。
1. 資料結構在學什麼
- 如何用程式程式碼把現實世界的問題資訊化
- 如何用計算機高效地處理這些資訊從而創造價值
人類社會的發展，迄今經歷了和經歷著三個浪潮：第一次浪潮為農業階段，從約1萬年前開始；第二次浪潮為工業階段，從17世紀末開始；第三次浪潮為正在到來的資訊化階段。 ----《第三次浪潮（1980版）》，阿爾文·托夫勒
資訊化的例子：
以上種種，已經包含了我們日常生活的方方面面。
唯一可以確定的是，明天會使我們所有人大吃一驚。
——阿爾文·托夫勒
2. 資料結構的一些基本概念
1）基本概念
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資料：
資料是資訊的載體，是描述客觀事物屬性的數、字元及所有能輸入到計算機中並被計算機程式識別和處理的符號的集合。資料是計算機程式加工的原料。
計算機可以識別的是 0 和 1 的二進位制數。
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資料元素、資料項：
資料元素是資料的基本單位，通常作為一個整體進行考慮和處理。
一個資料元素可由若干資料項組成，資料項是構成資料元素的不可分割的最小單位。
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結構
各個元素之間的關係。
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資料結構、資料物件
資料結構：是相互之間存在一種或多種特定關係的資料元素的集合。
資料物件：是具有相同性質的資料元素的集合，是資料的一個子集。
向上面的海底撈的例子：
資料結構：某個特定門店的排隊顧客資訊和它們之間的關係
資料物件：全國所有門店的排隊顧客資訊
下面以一張圖來顯示這些概念之間的關係：
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資料型別
資料型別是一個值的集合和定義在此集合上的一組操作的總稱。
- 原子型別：其值不可再分的資料型別。
- 結構型別：其值可以再分解為若干成分（分量）的資料型別。
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抽象資料型別(ADT)
抽象資料型別是抽象資料組織及與之相關的操作。
2）資料結構的三要素
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邏輯結構
資料元素之間的邏輯關係。
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集合
各個元素同屬一個集合，別無其他關係。
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線性結構
資料元素之間是一對一的關係，除了第一個元素，所有元素都有唯一前驅；除了最後一個元素，所有元素都有唯一後繼。
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樹形結構
資料元素之間是一對多的關係。
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圖結構
資料元素之間是多對多的關係。
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物理結構（儲存結構）
計算機表示資料元素之間邏輯關係的結構。
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順序儲存
把邏輯上相鄰的元素儲存在物理位置上也相鄰的儲存單元中，元素之間的關係由儲存單元的鄰接關係來體現。
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鏈式儲存
邏輯上相鄰的元素在物理位置上可以不相鄰，藉助指示元素儲存地址的指標來表示元素之間的邏輯關係。
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索引儲存
在儲存元素資訊的同時，還建立附加的索引表。索引表中的每項稱為索引項，索引項的一般形式是（關鍵字，地址）。
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雜湊儲存
根據元素的關鍵字直接計算出該元素的儲存地址，又稱為雜湊（Hash）儲存。
後面將介紹計算雜湊值的方法
再來理解一波，花開?
1）若採用順序儲存，則各個資料元素在物理上必須是連續的；若採用非順序儲存，則各個資料元素在物理上可以是離散的。
2）資料的儲存結構會影響儲存空間分配的方便程度。（比如，有人想插隊）
3）資料的儲存結構會影響對資料運算的速度。（比如，想找到某個人）
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資料的運算
施加在資料上的運算包括運算的定義和實現。運算的定義是針對邏輯結構的，指出運算的功能；運算的實現是針對儲存結構的，指出運算的具體操作步驟。
後面會學習具體的資料結構型別，就會學習定義和實現。
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