数据结构的定义(数据结构的定义为D.S,其中D是( )的集合)
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本文目录:
一、数据结构的概念—有关概念和术语
数据(Data) 是信息的载体,它能够被计算机识别、存储和加工处理。它是计算机程序加工的原料,应用程序处理各种各样的数据。计算机科学中,所谓数据就是计算机加工处理的对象,它可以是数值数据,也可以是非数值数据。数值数据是一些整数、实数或复数,主要用于工程计算、科学计算和商务处理等;非数值数据包括字符、文字、图形、图像、语音等。
数据元素(Data Element) 是 数据的基本单位 。在不同的条件下,数据元素又可称为元素、结点、顶点、记录等。例如,学生信息检索系统中学生信息表中的 一个记录 、八皇后问题中状态树的一个状态、教学计划编排问题中的一个 顶点 等,都被称为一个数据元素。有时,一个数据元素可由若干个数据项( Data Item )组成,例如,学籍管理系统中学生信息表的 每一个数据元素就是一个学生记录。它包括学生的学号、姓名、性别、籍贯、出生年月、成绩等数据项 。
这些数据项可以分为两种:一种叫做初等项,如学生的性别、籍贯等,这些数据项是在数据处理时不能再分割的最小单位;另一种叫做组合项,如学生的成绩,它可以再划分为数学、物理、化学等更小的项。通常,在解决实际应用问题时是把 每个学生记录当作一个基本单位进行访问和处理的 。
数据对象(Data Object) 或 数据元素类(Data Element Class) 是具有 相同性质的数据元素的集合 。在某个具体问题中,数据元素都具有相同的性质(元素值不一定相等),属于同一数据对象(数据元素类),数据元素是数据元素类的一个实例。例如,在交通咨询系统的交通网中,所有的顶点是一个数据元素类,顶点A 和顶点B 各自代表一个城市,是该数据元素类中的两个实例,其数据元素的值分别为A 和B。
数据结构(Data Structure) 是 指互相之间存在着一种或多种关系的数据元素的集合 。在任何问题中,数据元素之间都不会是孤立的,在它们之间都存在着这样或那样的关系,这种数据元素之间的关系称为结构。根据数据元素间关系的不同特性,通常有下列四类基本的结构:
集合结构。在集合结构中,数据元素间的关系是“属于同一个集合”。集合是元素 关系极为松散的一种结构。
线性结构。该结构的数据元素之间存在着一对一的关系。
树型结构。该结构的数据元素之间存在着一对多的关系。
图形结构。该结构的数据元素之间存在着多对多的关系,图形结构也称作网状结构 。
图1.4 为表示上述四类基本结构的示意图。
由于集合是数据元素之间关系极为松散的一种结构,因此也可用其他结构来表示它。从上面所介绍的数据结构的概念中可以知道,一个数据结构有两个要素。一个是数据元素的集合,另一个是关系的集合。在形式上,数据结构通常可以采用一个二元组来表示。数据结构的形式定义为:数据结构是一个二元组
Data_Structure =(D,R)
其中,D 是数据元素的有限集,R 是D 上关系的有限集。
数据结构包括数据的逻辑结构和数据的物理结构。数据的逻辑结构可以看作是从具体问题抽象出来的数学模型,它与数据的存储无关。我们研究数据结构的目的是为了在计算机中实现对它的操作,为此还需要研究如何在计算机中表示一个数据结构。数据结构在计算机中的标识(又称映像)称为数据的物理结构,或称存储结构。它所研究的是数据结构在计算机中的实现方法,包括数据结构中元素的表示及元素间关系的表示。
数据的存储结构
顺序存储
链式存储
顺序存储方法 是把逻辑上相邻的元素存储在物理位置相邻的存储单元中,由此得到的存储表示称为顺序存储结构。顺序存储结构是一种最基本的存储表示方法,通常借助于程序设计语言中的数组来实现。
链式存储方法 对逻辑上相邻的元素不要求其物理位置相邻,元素间的逻辑关系通过附设的指针字段来表示,由此得到的存储表示称为链式存储结构,链式存储结构通常借助于程序设计语言中的指针类型来实现。
除了通常采用的顺序存储方法和链式存储方法外,有时为了查找的方便还采用索引存储方法和散列存储方法。
二、数据结构是什么
准确的描述确实不好给出,可能不同的人给出的结果略有不同,但总体的意思区别不会太大。那么“数据结构”的准确描述是......(纯个人理解、认识)。
用于表示事、物的一组具有任意类型(相同或不相同)数据定义的数据描述体。
对于一个复杂的事物,用简单的数据是很难在计算机中描述清楚的。但是可通过这些简单的数据进行组合来构成复杂的数据,借以描述我们希望的内容。为了让计算机能够辩识这些简单的数据,就需要对它们进行定义(描述)。如果将这些定义组合到一起并用一个特定的方式进行包装(封装)以方便计算机处理使用,那这个包装就是一个数据结构。
三、数据结构是什么啊
数据结构是指相互之间存在着一种或多种关系的数据元素的集合和该集合中数据元素之间的关系组成。记为:数据结构Data_Structure=(D,R)其中D是数据元素的集合,R是该集合中所有元素之间的关系的有限集合。
数据结构是在整个计算机科学与技术领域上广泛被使用的术语。它用来反映一个数据的内部构成,即一个数据由那些成分数据构成,以什么方式构成,呈什么结构。
数据结构有逻辑上的数据结构和物理上的数据结构之分。逻辑上的数据结构反映成分数据之间的逻辑关系,而物理上的数据结构反映成分数据在计算机内部的存储安排。数据结构是数据存在的形式。
数据结构是信息的一种组织方式,其目的是为了提高算法的效率,它通常与一组算法的集合相对应,通过这组算法集合可以对数据结构中的数据进行某种操作。数据结构主要研究数据的各种逻辑结构和存储结构,以及对数据的各种操作。
因此,主要有三个方面的内容:数据的逻辑结构;数据的物理存储结构;对数据的操作(或算法)。通常,算法的设计取决于数据的逻辑结构,算法的实现取决于数据的物理存储结构。
扩展资料:
一、数据的逻辑结构:指反映数据元素之间的逻辑关系的数据结构,其中的逻辑关系是指数据元素之间的前后件关系,而与他们在计算机中的存储位置无关。
逻辑结构包括:
1、集合:数据结构中的元素之间除了“同属一个集合” 的相互关系外,别无其他关系;
2、线性结构:数据结构中的元素存在一对一的相互关系;
3、树形结构:数据结构中的元素存在一对多的相互关系;
4、图形结构:数据结构中的元素存在多对多的相互关系。
二、数据的物理结构:指数据的逻辑结构在计算机存储空间的存放形式。
数据的物理结构是数据结构在计算机中的表示(又称映像),它包括数据元素的机内表示和关系的机内表示。
由于具体实现的方法有顺序、链接、索引、散列等多种,所以,一种数据结构可表示成一种或多种存储结构。
数据元素的机内表示(映像方法): 用二进制位(bit)的位串表示数据元素。通常称这种位串为节点(node)。
当数据元素有若干个数据项组成时,位串中与个数据项对应的子位串称为数据域(data field)。因此,节点是数据元素的机内表示(或机内映像)。
关系的机内表示(映像方法):数据元素之间的关系的机内表示可以分为顺序映像和非顺序映像,常用两种存储结构:顺序存储结构和链式存储结构。
顺序映像借助元素在存储器中的相对位置来表示数据元素之间的逻辑关系。非顺序映像借助指示元素存储位置的指针(pointer)来表示数据元素之间的逻辑关系。
三、结构算法
算法的设计取决于数据(逻辑)结构,而算法的实现依赖于采用的存储结构。数据的存储结构实质上是它的逻辑结构在计算机存储器中的实现,为了全面的反映一个数据的逻辑结构,它在存储器中的映象包括两方面内容,即数据元素之间的信息和数据元素之间的关系。
不同数据结构有其相应的若干运算。数据的运算是在数据的逻辑结构上定义的操作算法,如检索、插入、删除、更新和排序等。
参考资料来源: 百度百科---数据结构
四、用C语言写的数据结构的定义
在C语言中,结构体(struct)指的是一种数据结构,是C语言中聚合数据类型(aggregate data type)的一类。结构体可以被声明为变量、指针或数组等,用以实现较复杂的数据结构。结构体同时也是一些元素的集合,这些元素称为结构体的成员(member),且这些成员可以为不同的类型,成员一般用名字访问。
在C语言中,定义一个结构的一般形式为:
struct结构名
{
//成员表列
};
成员表由若干个成员组成, 每个成员都是该结构的一个组成部分。对每个成员也必须作类型说明,其形式为:“类型说明符 成员名;”。成员名的命名应符合标识符的书写规定。例如:
struct stu
{
int num;
char name[20];
char sex;
float score;
};
在这个结构定义中,结构名为stu,该结构由4个成员组成。 第一个成员为num,整型变量;第二个成员为name,字符型数组;第三个成员为sex,字符型变量;第四个成员为score,浮点型变量。 应注意在括号后的分号是必不可少的。
然后,当结构定义完成后,即创建了一种数据类型,可以像int、float等内置类型一样使用,以上面定义的stu结构体来和int类型对比着看。
int a;//定义一个int类型的变量a
stu a; //定义一个stu类型的变量a
int *p; //定义一个int类型的指针p
stu *p; //定义一个stu类型的指针p
int a[10];//定义一个int类型的数组a,它有10个元素,每个元素是int类型
stu a[10];//定义一个stu类型的数组a,它有10个元素,每个元素是stu类型。
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