1 資料結構概述

資料結構的研究物件為問題中資料元素及其相互關係。具體來說，資料結構的研究內容包括資料的邏輯結構、資料的儲存結構、資料的運算3個方面。

資料的邏輯結構指資料之間的邏輯關係。

資料元素的邏輯結構可以分兩大類：線性結構與非線性結構。

線性結構元素之間存在一一對應的關係

非線性結構每個資料元素可能與0個或多個資料元素有關係。

圖形結構

資料的儲存結構是指資料元素及資料元素的關係在計算機中的儲存（或表示），也叫做資料的物理結構。在資料的儲存結構中，不僅要把資料元素儲存起來，還要把資料元素之間的關係表達出來。

鏈式儲存

雜湊儲存。

索引儲存。

資料的運算是指廣義上的運算，不同的資料結構往往具有不同的運算實現。

查詢：查詢滿足給定條件的資料元素。

插入：在指定的位置加入新的資料元素。

刪除：刪除滿足給定條件的資料元素。

修改：修改其中的某些資料元素。

遍歷：不重複地訪問所有的資料元素。

排序：按照給定的順序輸出所有的資料元素。

對於同一種運算，在不同的資料結構中有著不同的實現方法，且效率也有較大的差異。如在順序儲存的線性結構中實現查詢運算效率較高，但是實現插入和刪除運算效率較低；而在鏈式儲存的線性結構中實現查詢運算效率較低，但是實現插入和刪除運算效率較高。

在資料結構的二元組表示方法中，將資料結構形式定義為乙個二元組（d，r），d是資料元素的有限集合，r是d上關係的有限集合。其中關係的表示方法如下：如x、y是d中的兩個資料元素，用有序對表示資料元素x和y之間的關係，x是有序對的第乙個元素，y是有序對的第二個元素。

在學生資訊表中，如果用d1、d2、d3和d4分別表示學號為20150101、20150102、20150103和20150104的4位學生，則學生資訊表的二元組表示為，其中d=，r=。

資料結構的二元組表示不是很直觀。用圖形表示資料結構是一種較直觀的方法。

線性結構示意圖

樹形結構示意圖

圖形結構示意圖

用圖形表示資料結構比較形象、直觀，方便討論問題，故常常被人們使用。