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，是計算機中可以操作的對象，是能被計算機識別并輸入給計算機處理的符號集合

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

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)，是一個抽象性的概念，其實也就是符號，比如，你的for循環(huán)。所以這些符號必須滿足兩個條件：

• 可以輸入到計算機中
• 能被計算機程序處理

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，在計算機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，在動物中，雞鴨魚這些就是數(shù)據(jù)元素；

數(shù)據(jù)項

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

舉個例子：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)項組成

我們在真正討論問題的時候，主要還是數(shù)據(jù)元素，而不是去討論數(shù)據(jù)項。你看個電影不可能一直去研究別人演員撒。

數(shù)據(jù)對象

數(shù)據(jù)對象：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？你在定義一個類的時候，你會去根據(jù)某一個人去定義嗎？不會吧，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)實世界中，所有的數(shù)據(jù)元素都不是獨立的，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，要想編寫出一個好的程序，必須分待處理對象的特性以及個處理對象之間存在的關(guān)系。這也就是我們?yōu)槭裁匆獙W習數(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)對象中數(shù)據(jù)元素之間的相互關(guān)系

這其實也是我們最需要關(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集合外，他們之間沒有任何關(guān)系。各個數(shù)據(jù)元素是平等的，他們的共同屬性就是同屬于一個集合。
就比如說，你和你的大學同學都處于同一個教室，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)學當中的集合，長這樣：

線性結(jié)構(gòu)

這個很好理解，就是一對一的關(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)是針對具體問題，為了解決問題。所以，在這個基礎(chǔ)上，我們必須選擇一個合適的數(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。我們再來看看另一個-------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)在計算機中的存儲形式

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，實際上就是怎么把數(shù)據(jù)元素存儲在計算機的存儲器中存儲器主要是針對內(nèi)存而言的，比如說硬盤，光盤之類的。

數(shù)據(jù)的存儲結(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。

數(shù)據(jù)元素存儲形式有兩種：順序存儲和鏈式存儲

順序存儲

把數(shù)據(jù)元素存放在地址連續(xù)的存儲單元里，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，挨個排隊，誰也別插隊。
在我們當初學計算機的時候，當你想創(chuàng)建一個數(shù)組，那么計算機就會根據(jù)你指定的長度開辟出一個空間，挨個存儲

鏈式存儲結(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；
在實際上，總是會有人插隊，也總是會有人不排了，突然就走了。如果我們還是用順序存儲，無疑是浪費空間的。所以我們就選擇了鏈式存儲。
鏈式存儲結(jié)構(gòu)：把數(shù)據(jù)元素存放在任意的存儲單元里，可以是連續(xù)的，也可以是不連續(xù)的
這樣的話，數(shù)據(jù)的存儲關(guān)系并不能反映出邏輯關(guān)系，因為都是雜亂無章的。所以，我們就需要一個索引去指向他，就類似于指針的作用。每個元素都會有自己的地址：

邏輯結(jié)構(gòu)是面向數(shù)據(jù)的，物理結(jié)構(gòu)是面向計算機的。所以他的基本目標就是將數(shù)據(jù)存儲在計算機中。

抽象數(shù)據(jù)類型

我們在看抽象數(shù)據(jù)類型的時候，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

當初設(shè)計計算機語言的人為什么要設(shè)計數(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，計算機也不是無窮大的，比如你只想計算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，計算機的研究者們就考慮，細分出具體的數(shù)據(jù)類型出來。

再者，因為計算機有不同的操作系統(tǒng)，我們不可能為每一種計算機都編寫一套計算機語言。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：是指一個數(shù)學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)。

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

抽象數(shù)據(jù)類型把實際生活中的問題分解為多個規(guī)模小且容易處理的問題，然后建立一個計算機能處理的數(shù)據(jù)模型。并把每個功能模塊的實現(xiàn)細節(jié)作為一個獨立的單元，從而使具體實現(xiàn)過程隱藏起來。

比如Java中，你會先去定義一個模型層，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)

• 順序存儲結(jié)構(gòu)
• 鏈式存儲結(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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