相關基礎知識

宣告：在作者學習資料結構的過程中發表的博文，一般是自己學習後知識點的總結，同時有些是摘抄於教材的，學習教材為《資料結構 c語言版》秦峰主編。特此宣告，後續博文不在重複說明。

一、基本概念

資料（data）是對客觀事物的符號表示，它能夠被計算機識別、儲存、和加工處理。

資料元素（data element）是資料的基本單位，有時也成為元素、節點、頂點或記錄。

資料項是最小的標識單位，也稱字段、域或屬性。

資料結構（data structure）是指資料元素之間的相互關係，即資料的組織形式。

資料結構一般包括以下三個方面：

（1）資料元素之間的邏輯關係，也稱資料的邏輯結構，它是資料本身的一種屬性。

（2）資料元素及其之間的邏輯關係在計算機中的表示方式，即資料的儲存結構。它必須依賴於計算機。

（3）資料運算，對資料元素的操作。運算的定義依賴於邏輯結構，運算的實現依賴於儲存結構。

資料元素常見的邏輯關係：

集合：結構中的任意兩個資料元素之間都沒有邏輯關係，它們都是獨立存在的。

線性結構：結構中的資料元素之間存在一對一的關係。

樹形結構：結構中的資料元素之間存在一對多的關係。

圖狀結構：結構中的資料元素之間存在多對多的關係。

資料的常見儲存結構：

順序儲存：資料元素被依次存放在一組連續的位址空間中的儲存方式。

鏈式儲存：資料元素被存放在隨機的位址空間中，每個資料元素中設定乙個指標域，用來標識資料元素間一對一的關係，這種儲存結構成為鏈式儲存。

引索儲存：在儲存資料元素的同時，附加乙個引索表，其常見格式關鍵字，地，其中關鍵字是能唯一標識資料元素的資料項。若每個資料元素中均有乙個引索項，則稱稠密引索。若乙個引索項對應一組資料元素，則稱稀疏引索。

雜湊儲存：依據資料元素中的關鍵字，通過雜湊函式計算出乙個位址空間，將資料元素存放到該位址空間中，這種方式即為雜湊儲存。雜湊函式是指預先設計的能通過關鍵字計算得到位址空間的函式，該位址成為雜湊位址。

資料型別：乙個值的集合及在該集合上定義的一組操作的統稱。

資料型別可分為原子型別和結構型別。

原子型別的值不可再分解。

結構型別是由原子型別或結構型別組成的。

抽象資料型別：指乙個數學模型及定義在該模型上的一組操作。一般可以由元素、關係及操作三個要素來定義。（例：整數型別是乙個抽象資料型別，儘管其加減乘除等操作在不同的處理器上實現方式不同，但由於其定義的數學特性相同，在使用者看來它們都是相同的。因此，「抽象」的意義在於資料型別的數學抽象特性。）

演算法：指解決特定問題的方法步驟的描述。

演算法的5個特性：有窮性、確定性、可行性、輸入、輸出。

演算法評價標準：正確性、可讀性、健壯性、時空效率。

時間複雜度：指演算法從執行開始到執行結束的所消耗的時間，一般用演算法中所有語句所需的頻度之和表示。

空間複雜度：演算法對輸入資料進行運算所需的輔助工作單元和儲存為實現計算所需資訊的輔助空間。