C 資料結構與演算法 邏輯結構的二元組表示方法

2022-10-10 19:27:12 字數 2355 閱讀 4432

二元組表示法

對於資料的邏輯結構還有一種二元組表示法,下面是二元組表示方法。

邏輯結構二元組表示方法:b = (d , r)

b——資料結構

d——資料元素的集合

r——d上二元關係的集合

在上面這種二元組表示方法中,b就是一種資料結構, 用上面的二元組來表示b這種資料結構時,就是由資料元素的集合d和d中的二元關係的集合r組成的,通過這句話,我們可以明白:

d=di|1≤i≤n,n≥0

, 資料元素的集合

表示的是集合d中第i個節點或資料元素,換句話說,資料元素的集合d就是由多個組成的。

這裡寫描述

圖1-學生資訊表

如圖1所示,每乙個同學的資訊(學號,姓名,班號)都是乙個資料元素,也就是說,資料元素的結合d包括了圖中的每一位同學,而則表示圖中的第i個同學的資訊。另外,我們知道學號是具有唯一性,且不會重複,因此我們在抽取資料集合時,可以用學號來代表每一位同學的資訊(學號,姓名,班號)。

n表示了資料元素的集合d中節點或元素的個數,如果n為0則說明d中節點或元素個數為0,d是乙個空集。

r=rj|1≤j≤m,m≥0

, d上二元關係的集合

r代表了d上二元關係的集合,這個二元關係是表示上圖中(資料元素的集合d中)的兩兩元素之間的關係,比如:100和101這兩個資料元素之間的關係就是乙個二元關係,101和102也是如此。也就是說,集合r中有多個二元關係。

表示了集合r中的第j個二元關係,且每個關係用序偶表示。

序偶表示方法:, ,括號中的x,y兩個元素之間的關係就是乙個二元關係。

x為第乙個元素,y為第二個元素,x為y的前驅元素,y為x的後繼元素

對於開始元素來說,沒有前驅元素節點;對於終端元素來說,沒有後繼元素節點。

代表有向關係,也就是說x為第一,y為第二;而 代表無向關係,也就是說沒有前後之分,第一和第二之分。因此我們可以知道 就是由若干個這樣的序偶來表達的。

對於m來說,m表示了集合r中二元關係的個數,如果m = 0,表示二元關係的集合r是乙個空集,r是乙個空集的話就說明了集合d中元素間是獨立的,不存在任何關係,對這種關係只要了解即可。我們在學習資料結構時應該關注有結構的,彼此之間有關係的資料是如何組織的。

我們根據上面所描述知道了二元組的表示方法,那麼再對於學生表的邏輯結構二元組表示,如下所示:

學生表 = (d,r)

d = 

r =r =

我們從d上二元關係的集合r中可以知道它們的關係是乙個有向關係,具體關係如r中的所示:在<100,101>序偶中100為第乙個資料元素,101為第二個資料元素,其他以此類推,不難看出元素之間是兩兩相鄰的關係,最終它們形成的結構就是乙個線性結構,如下所示:

這裡寫描述

圖2-學生表的邏輯結構

2. 邏輯結構的二元組表示法

現在我們來看乙個例子,根據邏輯結構來畫出其二元組表示法。在圖3中乙個矩陣,資料如下:

這裡寫描述

圖3-矩陣的邏輯結構

對應的邏輯結構二元組表示如下:

b =

d =

r = (r1表示行關係,r2表示列關係)

r1 = (行關係)

r2 = (列關係)

d表示了資料元素的集合,而d的大括號中的就是資料元素,而r表示了d上二元關係的集合,也就是在二元關係的集合r中有r1和r2這兩個二元關係,其中r1代表行關係,r2代表列關係。

3. 根據二元組畫出邏輯結構

在應用過程中,當給出二元組這種抽象的表示方法之後,我們應該做到能夠根據這種抽象的二元組表示法中給出的資訊,用邏輯結構圖畫出來,通過邏輯結構更加直觀的判斷具體屬於哪一種資料結構。

3.1 例1

二元組表示法如下:

b1 =(d,r)

d =r =

r =

從它的二元關係的序偶中可以看出這是乙個有向關係,那麼其二元組關係對應的邏輯結構如下圖所示:

這裡寫描述

圖4-邏輯結構1

3.2 例2

二元組表示如下:

b2 =(d,r)

d =r =

r =

從它的二元組序偶(a,b)可以看出這是乙個無向關係,那麼其二元組對應的邏輯結構圖表示如下圖所示:

這裡寫描述

圖5-邏輯結構2

3.3 例3

二元組表示如下:

b3 =(d,r)

d =

r =r1 =

r2 =

我們從r = 來看,在二元關係的集合r中有r1,r2兩個關係,那麼這兩個二元關係對應的邏輯結構圖如下圖所示:

這裡寫描述

圖6-邏輯結構3

在圖6中r1關係如藍色箭頭所示,r2關係如紅色箭頭所示。

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