文档介绍：何谓数据结构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。数据结构主要研究什么?数据结构作为一门学科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。什么是数据结构?什么是逻辑结构和物理结构?数据是指由有限的符号(比如,"0"和"1",具有其自己的结构、操作、和相应的语义)组成的元素的集合。结构是元素之间的关系的集合。通常来说,一个数据结构DS可以表示为一个二元组:DS=(D,S),//.,data-structure=(data-part,logic-structure-part)这里D是数据元素的集合(或者是“结点”,可能还含有“数据项”或“数据域”),S是定义在D(或其他集合)上的关系的集合,S={R|R:D×D×...},称之为元素的逻辑结构。逻辑结构有四种基本类型:集合结构、线性结构、树状结构和网络结构。表和树是最常用的两种高效数据结构,许多高效的算法可以用这两种数据结构来设计实现。表是线性结构的(全序关系),树(偏序或层次关系)和图(局部有序(weak/localorders))是非线性结构。数据结构的物理结构是指逻辑结构的存储镜像(image)。数据结构DS的物理结构P对应于从DS的数据元素到存储区M(维护着逻辑结构S)的一个映射:P:(D,S)-->M存储器模型:一个存储器M是一系列固定大小的存储单元,每个单元U有一个唯一的地址A(U),该地址被连续地编码。每个单元U有一个唯一的后继单元U'=(U)。P的四种基本映射模型:顺序(sequential)、链接(linked)、索引(indexed)和散列(hashing)映射。因此,我们至少可以得到4×4种可能的物理数据结构:sequential(sets)linkedlistsindexedtreeshashgraphs(并不是所有的可能组合都合理)数据结构DS上的操作:所有的定义在DS上的操作在改变数据元素(节点)或节点的域时必须保持DS的逻辑和物理结构。DS上的基本操作:任何其他对DS的高级操作都可以用这些基本操作来实现。最好将DS和他的所有基本操作看作一个整体——称之为模块。我们可以进一步将该模块抽象为数据类型(其中DS的存储结构被表示为私有成员,基本操作被表示为公共方法),称之为ADT。作为ADT,堆栈和队列都是一种特殊的表,他们拥有表的操作的子集。对于DATs的高级操作可以被设计为(不封装的)算法,利用基本操作对DS进行处理。好的和坏的DS:如果一个DS可以通过某种“线性规则”被转化为线性的DS(例如线性表),则称它为好的DS。好的DS通常对应于好的(高效的)算法。这是由计算机的计算能力决定的,因