資料結構 基礎介紹

2021-10-10 23:53:18 字數 1532 閱讀 2198

資料結構是一門研究非數值計算的程式設計問題中計算機的操作物件以及它們之間的關係和操作的學科。

主要分類:資料的邏輯結構、資料的儲存結構及其對應的演算法

涵蓋內容聯絡圖:

1. 資料(data)

資料是對資訊的一種符號表示,是輸入到計算機中並被電腦程式處理的符號的總稱。包括文字、**、圖象等。

2. 資料元素(data element)

資料元素是資料的基本單位,在電腦程式中通常作為乙個整體進行考慮和處理。 乙個資料元素可由若干個資料項組成。資料項是資料的不可分割的最小單位。

3. 資料物件(data object)

資料物件:是性質相同的資料元素的集合。是資料的乙個子集。

4. 資料結構(data structure)

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。

5. 抽象資料型別(abstract data type,簡稱adt)

adt是指乙個數學模型以及定義在該模型上的一組的操作。可以看作是資料的邏輯結構及其在邏輯結構上定義的操作。抽象資料型別的定義僅取決於它的一組邏輯特性,而與其在計算機內部如何表示和實現無關。

6. 資料結構(data structure)

資料結構是研究資料元素(data element)之間抽象化的相互關係(邏輯結構)和這種關係在計算機中的儲存表示(物理結構),並對這種結構定義相適應的運算,設計出相應的演算法。

(1)邏輯結構:資料之間的相互關係稱為邏輯結構。通常分為 4 類基本結構:

7. 資料的運算

資料運算定義在資料的邏輯結構上,即施加於資料的操作。

例如對一張表的記錄進行查詢、增加、刪除、修改,這就是對資料的運算。

8. 資料結構三方面的關係

資料的邏輯結構、資料的儲存結構及資料的運算三方面構成乙個資料結構的整體。

儲存結構是對資料項的儲存。同一邏輯結構可用不同儲存結構就對應不同的儲存標識。

例如,線性表若採用順序儲存方式,稱為順序表;若採用鏈式儲存方式,稱為鍊錶;若採用雜湊儲存方式,可稱為雜湊表。

演算法:演算法(algorithm)是對特定問題求解步驟的一種描述,它是指令的有限序列,其中每一條指令表示乙個或多個操作;此外演算法還具有:

有窮性;確定性;可行性;輸入;輸出。

效能度量:

時間的度量統計方法:

(1)事後統計的方法

受硬體、網路的影響,實際難以準確度量演算法優劣。

(2)事前分析估算的方法

影響演算法耗時的因素:演算法選用的計算策略、問題規模、程式語言(實現語言級別越高,執行效率越低)、編譯程式鎖產生的機器**的質量、機器執行指令的速度。控制結構(順序、分支、迴圈)和原操作(固定資料型別操作)共同決定演算法時間。

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