精华内容
下载资源
问答
  • 什么是数据结构

    千次阅读 多人点赞 2018-12-12 18:54:16
    - 什么是数据结构 ** 数据结构,直白地理解,就是研究数据的存储方式。 我们知道,数据存储只有一个目的,即为了方便后期对数据的再利用,就如同我们使用数组存储 {1,2,3,4,5} 是为了后期取得它们的加和值,无缘由的...

    **

    - 什么是数据结构

    **
    数据结构,直白地理解,就是研究数据的存储方式。
    我们知道,数据存储只有一个目的,即为了方便后期对数据的再利用,就如同我们使用数组存储 {1,2,3,4,5} 是为了后期取得它们的加和值,无缘由的数据存储行为是对存储空间的不负责任。

    因此,数据在计算机存储空间的存放,决不是胡乱的,这就要求我们选择一种好的方式来存储数据,而这也是数据结构的核心内容。

    例如,一直以来大家面对的数据存储,都是类似存储 1、2、{a,b,c} 这样的问题,解决方式无疑是用变量或者数组对数据进行存储,即:
    int a=1; int b=2; char str[3]={'a','b','c'};
    但是,如果要存储这样一组数据:{张亮,张平,张华,张群,张晶,张磊},数据之间具有这样的关系:张亮是张平、张华和张群的父亲,同时张平还是张晶和张磊的父亲,数据之间的关系如图 所示:数据及数据之间的关系
    对于存储之间具有复杂关系的数据,如果还是用变量或数组来存储(比如用数组存储 {“张亮”,“张平”,“张华”,“张群”,“张晶”,“张磊”} ),数据存储是没有问题,但是无法体现数据之间的逻辑关系,后期根本无法使用,显然不明智。
    针对此类数据,数据结构中提供有专门的树结构来存储这类数据。
    再比如,导航无疑是出游旅行的必备神器,在我们程序员眼中,无论是哪款导航软件,其导航功能的实现都需要大量地图数据的支持。很明显,这些数据绝不是使用变量或数组进行存储的,那样对于数据的使用简直是个悲剧。
    针对此类数据,数据结构提供了图存储结构,专门用于存储这类数据。
    通过以上两个示例可以体会出,数据结构教会我们的绝不仅仅是如何存储 1、2、{a,b,c} 这样简单的数据,而是解决具有复杂关系的大量数据的存储问题。

    因此,数据结构是什么? 我认为,数据结构是一门学科,它教会我们“如何存储具有复杂关系的数据更有助于后期对数据的再利用”。

    展开全文
  • 什么是数据结构

    千次阅读 2019-06-19 20:25:39
    什么是数据结构数据结构是什么? 数据结构是计算机存储、组织数据的方式。数据结构是指相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。通常情况下,精心选择的数据结构可以带来更高的运行或者存储效率。数据...

    什么是数据结构?数据结构是什么?

     

    数据结构是计算机存储、组织数据的方式。数据结构是指相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。通常情况下,精心选择的数据结构可以带来更高的运行或者存储效率。数据结构往往同高效的检索算法和索引技术有关。

     

    定义

    名词定义

    数据结构是指相互之间存在着一种或多种关系的数据元素的集合和该集合中数据元素之间的关系组成。也就是说,数组结构指的是数据集合及数据之间关系的集合,是两个集合。

    记为:Data_Structure=(D,R)

    其中D是数据元素的集合,R是该集合中所有元素之间的关系的有限集合。 

    数据结构是指相互之间存在着一种或多种关系的数据元素的集合和该集合中数据元素之间的关系组成。

     

    其它定义

    Sartaj Sahni在他的《数据结构、算法与应用》一书中称:“数据结构是数据对象,以及存在于该对象的实例和组成实 例的数据元素之间的各种联系。这些联系可以通过定义相关的函数来给出。”他将数据对象(data object)定义为“一个数据对象是实例或值的集合”。
    Clifford A.Shaffer在《数据结构与算法分析》一书中的定义是:“数据结构是ADT(抽象数据类型Abstract Data Type) 的物理实现。”
    Robert L.Kruse在《数据结构与程序设计》一书中,将一个数据结构的设计过程分成抽象层、数据结构层和实现层。其中,抽象层是指抽象数据类型层,它讨论数据的逻辑结构及其运算,数据结构层和实现层讨论一个数据结构的表示和在计算机内的存储细节以及运算的实现。
    数据结构具体指同一类数据元素中,各元素之间的相互关系,包括三个组成成分,数据的逻辑结构,数据的存储结构和数据运算结构。

     

    研究对象

    一、数据的逻辑结构:指反映数据元素之间的逻辑关系的数据结构,其中的逻辑关系是指数据元素之间的前后件关系,而与他们在计算机中的存储位置无关。逻辑结构包括:
    集合
    数据结构中的元素之间除了“同属一个集合” 的相互关系外,别无其他关系;
    2.线性结构
    数据结构中的元素存在一对一的相互关系;
    3.树形结构
    数据结构中的元素存在一对多的相互关系;
    4.图形结构
    数据结构中的元素存在多对多的相互关系。
    二、数据的物理结构:指数据的逻辑结构在计算机存储空间的存放形式。 
    数据的物理结构是数据结构在计算机中的表示(又称映像),它包括数据元素的机内表示和关系的机内表示。由于具体实现的方法有顺序、链接、索引、散列等多种,所以,一种数据结构可表示成一种或多种存储结构。
    数据元素的机内表示(映像方法): 用二进制位(bit)的位串表示数据元素。通常称这种位串为节点(node)。当数据元素有若干个数据项组成时,位串中与个数据项对应的子位串称为数据域(data field)。因此,节点是数据元素的机内表示(或机内映像)。
    关系的机内表示(映像方法):数据元素之间的关系的机内表示可以分为顺序映像和非顺序映像,常用两种存储结构:顺序存储结构和链式存储结构。顺序映像借助元素在存储器中的相对位置来表示数据元素之间的逻辑关系。非顺序映像借助指示元素存储位置的指针(pointer)来表示数据元素之间的逻辑关系。
    三、数据结构的运算。

     

    重要意义

              一般认为,一个数据结构是由数据元素依据某种逻辑联系组织起来的。对数据元素间逻辑关系的描述称为数据的逻辑结构;数据必须在计算机内存储,数据的存储结构是数据结构的实现形式,是其在计算机内的表示;此外讨论一个数据结构必须同时讨论在该类数据上执行的运算才有意义。一个逻辑数据结构可以有多种存储结构,且各种存储结构影响数据处理的效率。

             在许多类型的程序的设计中,数据结构的选择是一个基本的设计考虑因素。许多大型系统的构造经验表明,系统实现的困难程度和系统构造的质量都严重的依赖于是否选择了最优的数据结构。许多时候,确定了数据结构后,算法就容易得到了。有些时候事情也会反过来,我们根据特定算法来选择数据结构与之适应。不论哪种情况,选择合适的数据结构都是非常重要的。

             选择了数据结构,算法也随之确定,是数据而不是算法是系统构造的关键因素。这种洞见导致了许多种软件设计方法和程序设计语言的出现,面向对象的程序设计语言就是其中之一。

     

    研究内容

             在计算机科学中,数据结构是一门研究非数值计算的程序设计问题中计算机的操作对象(数据元素)以及它们之间的关系和运算等的学科,而且确保经过这些运算后所得到的新结构仍然是原来的结构类型。

             “数据结构”作为一门独立的课程在国外是从1968年才开始设立的。 1968年美国唐纳德·克努特(Donald Ervin Knuth)教授开创了数据结构的最初体系,他所著的《计算机程序设计艺术》第一卷《基本算法》是第一本较系统地阐述数据的逻辑结构和存储结构及其操作的著作。“数据结构”在计算机科学中是一门综合性的专业基础课,数据结构是介于数学、计算机硬件和计算机软件三者之间的一门核心课程。数据结构这一门课的内容不仅是一般程序设计(特别是非数值性程序设计)的基础,而且是设计和实现编译程序、操作系统、数据库系统及其他系统程序的重要基础。

             计算机科学是一门研究用计算机进行信息表示和处理的科学。这里面涉及到两个问题:信息的表示,信息的处理 。

             而信息的表示和组织又直接关系到处理信息的程序的效率。随着计算机的普及,信息量的增加,信息范围的拓宽,使许多系统程序和应用程序的规模很大,结构又相当复杂。因此,为了编写出一个“好”的程序,必须分析待处理的对象的特征及各对象之间存在的关系,这就是数据结构这门课所要研究的问题。众所周知,计算机的程序是对信息进行加工处理。在大多数情况下,这些信息并不是没有组织,信息(数据)之间往往具有重要的结构关系,这就是数据结构的内容。数据的结构,直接影响算法的选择和效率。

             计算机解决一个具体问题时,大致需要经过下列几个步骤:首先要从具体问题中抽象出一个适当的数学模型,然后设计一个解此数学模型的算法(Algorithm),最后编出程序、进行测试、调整直至得到最终解答。

             寻求数学模型的实质是分析问题,从中提取操作的对象,并找出这些操作对象之间含有的关系,然后用数学的语言加以描述。当人们用计算机处理数值计算问题时,所用的数学模型是用数学方程描述。所涉及的运算对象一般是简单的整形、实型和逻辑型数据,因此程序设计者的主要精力集中于程序设计技巧上,而不是数据的存储和组织上。然而,计算机应用的更多领域是“非数值型计算问题”,它们的数学模型无法用数学方程描述,而是用数据结构描述,解决此类问题的关键是设计出合适的数据结构,描述非数值型问题的数学模型是用线性表、树、图等结构来描述的。

             计算机算法与数据的结构密切相关,算法无不依附于具体的数据结构,数据结构直接关系到算法的选择和效率。运算是由计算机来完成,这就要设计相应的插入、删除和修改的算法 。也就是说,数据结构还需要给出每种结构类型所定义的各种运算的算法。

             数据是信息的载体,是可以被计算机识别存储并加工处理的描述客观事物的信息符号的总称。所有能被输入计算机中,且能被计算机处理的符号的集合,它是计算机程序加工处理的对象。客观事物包括数值、字符、声音、图形、图像等,它们本身并不是数据,只有通过编码变成能被计算机识别、存储和处理的符号形式后才是数据。

             数据元素是数据的基本单位,在计算机程序中通常作为一个整体考虑。一个数据元素由若干个数据项组成。数据项是数据结构中讨论的最小单位。有两类数据元素:若数据元素可再分,则每一个独立的处理单元就是数据项,数据元素是数据项的集合;若数据元素不可再分,则数据元素和数据项是同一概念,如:整数"5",字符 "N" 等。例如描述一个学生的信息的数据元素可由下列6个数据项组成。其中的出生日期又可以由三个数据项:"年"、"月"和"日"组成,则称"出生日期"为组合项,而其它不可分割的数据项为原子项。

             关键字指的是能识别一个或多个数据元素的数据项。若能起唯一识别作用,则称之为 "主" 关键字,否则称之为 "次" 关键字。

             数据对象是性质相同的数据元素的集合,是数据的一个子集。数据对象可以是有限的,也可以是无限的。

             数据处理是指对数据进行查找、插入、删除、合并、排序、统计以及简单计算等的操作过程。在早期,计算机主要用于科学和工程计算,进入八十年代以后,计算机主要用于数据处理。据有关统计资料表明,计算机用于数据处理的时间比例达到80%以上,随着时间的推移和计算机应用的进一步普及,计算机用于数据处理的时间比例必将进一步增大。

     

    结构分类

             数据结构是指同一数据元素类中各数据元素之间存在的关系。数据结构分别为逻辑结构、存储结构(物理结构)和数据的运算。数据的逻辑结构是从具体问题抽象出来的数学模型,是描述数据元素及其关系的数学特性的,有时就把逻辑结构简称为数据结构。逻辑结构是在计算机存储中的映像,形式地定义为(K,R)(或(D,S)),其中,K是数据元素的有限集,R是K上的关系的有限集。

             根据数据元素间关系的不同特性,通常有下列四类基本的结构: ⑴集合结构。该结构的数据元素间的关系是“属于同一个集合”。 ⑵线性结构。该结构的数据元素之间存在着一对一的关系。 ⑶树型结构。该结构的数据元素之间存在着一对多的关系。 ⑷图形结构。该结构的数据元素之间存在着多对多的关系,也称网状结构。 从上面所介绍的数据结构的概念中可以知道,一个数据结构有两个要素。一个是数据元素的集合,另一个是关系的集合。在形式上,数据结构通常可以采用一个二元组来表示。

             数据结构的形式定义为:数据结构是一个二元组 :Data_Structure=(D,R),其中,D是数据元素的有限集,R是D上关系的有限集。线性结构的特点是数据元素之间是一种线性关系,数据元素“一个接一个的排列”。在一个线性表中数据元素的类型是相同的,或者说线性表是由同一类型的数据元素构成的线性结构。在实际问题中线性表的例子是很多的,如学生情况信息表是一个线性表:表中数据元素的类型为学生类型; 一个字符串也是一个线性表:表中数据元素的类型为字符型,等等。

             线性表是最简单、最基本、也是最常用的一种线性结构。 线性表是具有相同数据类型的n(n>=0)个数据元素的有限序列,通常记为: (a1,a2,… ai-1,ai,ai+1,…an) ,其中n为表长, n=0 时称为空表。 它有两种存储方法:顺序存储和链式存储,它的主要基本操作是插入、删除和检索等。

             数据结构在计算机中的表示(映像)称为数据的物理(存储)结构。它包括数据元素的表示和关系的表示。数据元素之间的关系有两种不同的表示方法:顺序映象和非顺序映象,并由此得到两种不同的存储结构:顺序存储结构和链式存储结构。

             顺序存储方法:它是把逻辑上相邻的结点存储在物理位置相邻的存储单元里,结点间的逻辑关系由存储单元的邻接关系来体现,由此得到的存储表示称为顺序存储结构。顺序存储结构是一种最基本的存储表示方法,通常借助于程序设计语言中的数组来实现。

             链接存储方法:它不要求逻辑上相邻的结点在物理位置上亦相邻,结点间的逻辑关系是由附加的指针字段表示的。由此得到的存储表示称为链式存储结构,链式存储结构通常借助于程序设计语言中的指针类型来实现

             索引存储方法:除建立存储结点信息外,还建立附加的索引表来标识结点的地址。

             散列存储方法:就是根据结点的关键字直接计算出该结点的存储地址。

             数据结构中,逻辑上(逻辑结构:数据元素之间的逻辑关系)可以把数据结构分成线性结构和非线性结构。线性结构的顺序存储结构是一种顺序存取的存储结构,线性表的链式存储结构是一种随机存取的存储结构。线性表若采用链式存储表示时所有结点之间的存储单元地址可连续可不连续。逻辑结构与数据元素本身的形式、内容、相对位置、所含结点个数都无关。

     

    结构算法

             算法的设计取决于数据(逻辑)结构,而算法的实现依赖于采用的存储结构。数据的存储结构实质上是它的逻辑结构在计算机存储器中的实现,为了全面的反映一个数据的逻辑结构,它在存储器中的映象包括两方面内容,即数据元素之间的信息和数据元素之间的关系。不同数据结构有其相应的若干运算。数据的运算是在数据的逻辑结构上定义的操作算法,如检索、插入、删除、更新和排序等。

             数据的运算是数据结构的一个重要方面,讨论任一种数据结构时都离不开对该结构上的数据运算及其实现算法的讨论。
    数据结构不同于数据类型,也不同于数据对象,它不仅要描述数据类型的数据对象,而且要描述数据对象各元素之间的相互关系。

             数据类型是一个值的集合和定义在这个值集上的一组操作的总称。数据类型可分为两类:原子类型、结构类型。一方面,在程序设计语言中,每一个数据都属于某种数据类型。类型明显或隐含地规定了数据的取值范围、存储方式以及允许进行的运算。可以认为,数据类型是在程序设计中已经实现了的数据结构。另一方面,在程序设计过程中,当需要引入某种新的数据结构时,总是借助编程语言所提供的数据类型来描述数据的存储结构。

             计算机中表示数据的最小单位是二进制数的一位,叫做位。我们用一个由若干位组合起来形成的一个位串表示一个数据元素,通常称这个位串为元素或结点。当数据元素由若干数据项组成时,位串中对应于各个数据项的子位串称为数据域。元素或结点可看成是数据元素在计算机中的映象。

             一个软件系统框架应建立在数据之上,而不是建立在操作之上。一个含抽象数据类型的软件模块应包含定义、表示、实现三个部分。
    对每一个数据结构而言,必定存在与它密切相关的一组操作。若操作的种类和数目不同,即使逻辑结构相同,数据结构能起的作用也不同。

             不同的数据结构其操作集不同,但下列操作必不可缺:
             1,结构的生成;
             2.结构的销毁;
             3,在结构中查找满足规定条件的数据元素;
             4,在结构中插入新的数据元素;
             5,删除结构中已经存在的数据元素;
             6,遍历。

             抽象数据类型:一个数学模型以及定义在该模型上的一组操作。抽象数据类型实际上就是对该数据结构的定义。因为它定义了一个数据的逻辑结构以及在此结构上的一组算法。抽象数据类型可用以下三元组表示:(D,S,P)。D是数据对象,S是D上的关系集,P是对D的基本操作集。ADT的定义为:

             ADT 抽象数据类型名:{数据对象:(数据元素集合),数据关系:(数据关系二元组结合),基本操作:(操作函数的罗列)}; ADT抽象数据类型名;抽象数据类型有两个重要特性:

             数据抽象

             用ADT描述程序处理的实体时,强调的是其本质的特征、其所能完成的功能以及它和外部用户的接口(即外界使用它的方法)。

             数据封装

             将实体的外部特性和其内部实现细节分离,并且对外部用户隐藏其内部实现细节。

             数据(Data)是信息的载体,它能够被计算机识别、存储和加工处理。它是计算机程序加工的原料,应用程序处理各种各样的数据。计算机科学中,所谓数据就是计算机加工处理的对象,它可以是数值数据,也可以是非数值数据。数值数据是一些整数、实数或复数,主要用于工程计算、科学计算和商务处理等;非数值数据包括字符、文字、图形、图像、语音等。数据元素(Data Element)是数据的基本单位。在不同的条件下,数据元素又可称为元素、结点、顶点、记录等。例如,学生信息检索系统中学生信息表中的一个记录等,都被称为一个数据元素。
    有时,一个数据元素可由若干个数据项(Data Item)组成,例如,学籍管理系统中学生信息表的每一个数据元素就是一个学生记录。它包括学生的学号、姓名、性别、籍贯、出生年月、成绩等数据项。这些数据项可以分为两种:一种叫做初等项,如学生的性别、籍贯等,这些数据项是在数据处理时不能再分割的最小单位;另一种叫做组合项,如学生的成绩,它可以再划分为数学、物理、化学等更小的项。通常,在解决实际应用问题时是把每个学生记录当作一个基本单位进行访问和处理的。

             数据对象(Data Object)或数据元素类(Data Element Class)是具有相同性质的数据元素的集合。在某个具体问题中,数据元素都具有相同的性质(元素值不一定相等),属于同一数据对象(数据元素类),数据元素是数据元素类的一个实例。例如,在交通咨询系统的交通网中,所有的顶点是一个数据元素类,顶点A和顶点B各自代表一个城市,是该数据元素类中的两个实例,其数据元素的值分别为A和B。 数据结构(Data Structure)是指互相之间存在着一种或多种关系的数据元素的集合。在任何问题中,数据元素之间都不会是孤立的,在它们之间都存在着这样或那样的关系,这种数据元素之间的关系称为结构。

     

    常用结构

    数组
             在程序设计中,为了处理方便, 把具有相同类型的若干变量按有序的形式组织起来。这些按序排列的同类数据元素的集合称为数组。在C语言中, 数组属于构造数据类型。一个数组可以分解为多个数组元素,这些数组元素可以是基本数据类型或是构造类型。因此按数组元素的类型不同,数组又可分为数值数组、字符数组、指针数组、结构数组等各种类别。


             是只能在某一端插入和删除的特殊线性表。它按照先进后出的原则存储数据,先进入的数据被压入栈底,最后的数据在栈顶,需要读数据的时候从栈顶开始弹出数据(最后一个数据被第一个读出来)。

    队列
             一种特殊的线性表,它只允许在表的前端(front)进行删除操作,而在表的后端(rear)进行插入操作。进行插入操作的端称为队尾,进行删除操作的端称为队头。队列是按照“先进先出”或“后进后出”的原则组织数据的。队列中没有元素时,称为空队列。

    链表
             是一种物理存储单元上非连续、非顺序的存储结构,它既可以表示线性结构,也可以用于表示非线性结构,数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接次序实现的。链表由一系列结点(链表中每一个元素称为结点)组成,结点可以在运行时动态生成。每个结点包括两个部分:一个是存储数据元素的数据域,另一个是存储下一个结点地址的指针域。


             是包含n(n>0)个结点的有穷集合K,且在K中定义了一个关系N,N满足 以下条件:
             (1)有且仅有一个结点 K0,他对于关系N来说没有前驱,称K0为树的根结点。简称为根(root)。  
             (2)除K0外,K中的每个结点,对于关系N来说有且仅有一个前驱。
             (3)K中各结点,对关系N来说可以有m个后继(m>=0)。


             图是由结点的有穷集合V和边的集合E组成。其中,为了与树形结构加以区别,在图结构中常常将结点称为顶点,边是顶点的有序偶对,若两个顶点之间存在一条边,就表示这两个顶点具有相邻关系。


             在计算机科学中,堆是一种特殊的树形数据结构,每个结点都有一个值。通常我们所说的堆的数据结构,是指二叉堆。堆的特点是根结点的值最小(或最大),且根结点的两个子树也是一个堆。

    散列表
             若结构中存在关键字和K相等的记录,则必定在f(K)的存储位置上。由此,不需比较便可直接取得所查记录。称这个对应关系f为散列函数(Hash function),按这个思想建立的表为散列表。

     

    简而言之,数据结构说的是:计算机组织数据和存储数据的方式。

    展开全文
  • 什么是数据结构什么是算法

    万次阅读 多人点赞 2018-05-04 00:35:22
    什么是数据结构什么是算法? 呃呃呃呃 哎….不会。 多次参加了MOOC姥姥的数据结构,都没有坚持下来,希望这次可以坚持下来。 引用姥姥的例子:如果给你一堆书你会怎么放? 想怎么放就怎么放,哈哈。 如果书...

    记得是大一大二的时候学习了数据结构。时间过的好快,现在实现了,现在感觉自己的基础好差很多都不会。欠的帐还是要还的!

    什么是数据结构?什么是算法?

    呃呃呃呃 哎….不会。

    多次参加了MOOC姥姥的数据结构,都没有坚持下来,希望这次可以坚持下来。

    引用姥姥的例子:如果给你一堆书你会怎么放?

    想怎么放就怎么放,哈哈。

    如果书不多,我们一般是一本插着一本的放着。如下图

    要是书的规模很大呢?如学校图书馆里面的书如果是按上述一本一本的插入,那么以后需要找书的时候是不是累死人了。如下图

    所以答案是看书的规模。


    什么是数据结构?

    数据是什么?结构是什么?

    参考大话数据结构,几个术语的定义

    数据:是描述客观事物的符号,是计算机中可以操作的对象,是能被计算机识别,并输入给计算机处理的符号集合

    其实就是图书馆中所有的书。

    数据元素:是组成数据的、有一定意义的基本单位,在计算机中通常作为整体处理。也被称为记录。

    就是书。

    数据项:一个数据元素可以由若干个数据项组成。

    其实就是书名、作者、出版社啥的….

    class Book {
    //书名
    private String bookName;
    //作者
    private String bookAuthor;
    //出版社
    private String bookPress;
    }
    

    其实一个Book对象就是数据元素,bookName、bookAuthor、bookPress就是数据项。

    数据对象:是性质相同的数据元素的集合,是数据的子集。

    其实就是某一类书。如图下图都是数据结构一类的书

    是不是明白了什么是数据?哈哈 还是需要结合例子理解的深入啊。

    什么是结构?

    逻辑结构、物理结构。

    逻辑结构:是指数据对象中数据元素之间的相互关系。包括集合结构、线性结构、树形结构、图形结构。

    集合结构:集合结构中的数据元素除了同属于一个集合外,它们之间没有其它关系。

    线性结构:线性结构中的数据之间是一对一的关系。

    树形结构:树形结构中的数据之间存在一种一对多的层次关系。

    图形结构:图形结构的数据元素是多对多的关系。


    物理结构:是指数据的逻辑结构在计算机中的存储形式。顺序存储和链式存储。

    顺序存储:是把数据元素存放在地址连续的存储单元里。

    链式存储:是把数据元素存放在任意的存储单元里,这组存储单元可以是连续的,也可以是不连续的。


    什么是数据结构?

    Sartaj Sahni在他的《数据结构、算法与应用》一书中称:“数据结构是数据对象,以及存在于该对象的实例合组成实例的数据元素之间的各种联系。这些联系可以通过定义相关的函数来给出。”他将数据对象(data object)定义为“一个数据对象是实例或值的集合”。

    Clifford A.Shaffer在《数据结构与算法分析》一书中的定义是:“数据结构是 ADT(抽象数据类型Abstract Data Type) 的物理实现。”

    大话数据结构:数据结构是相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。

    姥姥:数据结构包括数据对象集以及它们在计算机中的组织方式,即它们的逻辑结构和物理存储结构,同时还包括与数据对象集相关的操作集,以及实现这些操作的最高效的算法。

    个人:就是把图书馆中的书转化为一些字符数据存入电脑中,以及对这些数据对象集的操作。如找书,摆放放书等。


    什么是算法?

    还是图书馆的例子,如果一本一本找累死人,要是有个索引,先找哪一类这样会快很多。如何查找其实就是算法。

    算法是解决问题步骤的有限集合,通常用某一种计算机语言进行伪码描述。通常用时间复杂度和空间复杂度来衡量算法的优劣。

    算法的五大特征:输入、输出、有穷性、确定性、可行性。

    输入:零个或多个输入。

    输出:一个或多个输出。

    有穷性:有限步骤后在可接受时间内完成。

    确定性:每个步骤都有确定含义,无二义性。

    可行性:每一步都是可行的。

    算法设计要求:正确性、可读性、健壮性、时间效率高和存储低。

    正确性:有输入输出,无二义性,有正确答案。

    可读性:方便阅读。

    健壮性:输入不合法能处理

    时间效率高和存储低:时间空间复杂度越低越好。


    这就是数据结构和算法。

    展开全文
  • 什么是数据结构和算法?

    千次阅读 2021-01-07 23:21:46
    文章目录一、什么是数据结构? 一、什么是数据结构数据结构就是在计算机中,存储和组织数据的方式。

    一、什么是数据结构?

    简单点来说:数据结构就是在计算机中存储和组织数据的方式。

    2.1 为什么需要数据结构?

    计算机中存储的数据量相对来说数据量更大,数据种类更多

    以什么样的方式来存储和组织我们的数据,才能在使用数据时更加方便呢?
    这就是数据结构需要考虑的问题。

    2.2 常见的数据结构

    在这里插入图片描述

    常见的数据结构较多

    • 每一种都有其对应的应用场景,不同的数据结构的不同操作性能是不
      同的
    • 有的查询性能很快,有的插入速度很快,有的是插入头和尾速度很快
    • 有的做范围查找很快,有的允许元素重复,有的不允许重复等等
    • 在开发中如何选择要根据具体的需求来选择

    二、什么是算法 Algorithm?

    在解决问题的过程中,不仅数据的存储方式会影响效率(数据结构),算法的优劣也会影响效率。

    算法大意为:解决问题的步骤、逻辑、或一步步的操作。

    在这里插入图片描述

    三、数组结构 Array

    数组是一种线性结构,并且可以在数组的任意位置插入和删除数据。

    • 常见语言的数组不能存放不同的数据类型,因此所有在封装时通常存放在数组中的是 Object类型。
    • 常见语言的数组容量不会自动改变。(需要进行扩容操作)。
    • 常见语言的数组进行中间插入和删除缲作性能比较低。

    四、栈结构 Stack

    4.1 什么是栈?

    在这里插入图片描述

    4.2 栈结构示意图

    在这里插入图片描述

    4.3 栈的

    在这里插入图片描述

    4.4 面试题

    在这里插入图片描述
    答案是:C

    4.5 栈结构的实现

    实现栈结构有两种比较常见的方式:

    • 基于数组实现
    • 基于链表实现

    什么是链表?

    • 也是一种数据结构,目前我们还没有学习,并且 JavaScript中并没有自带链表结构
    • 后续,我们会自己来实现链表结构,并且对比数组和链表的区别。

    因此,我们这里实现的栈结构基于数组

    4.5.1 栈的常见方法

    • push() 添加一个新元素到栈顶位置
    • pop() 移除栈顶的元素,同时返回被移除的元素。
    • peek() 返回栈顶的元素,不对栈做任何修改(这个方法不会移除栈顶的元素,仅仅返回它)
    • isempty() 如果栈里没有任何元素就返回true,否则返回 false.
    • size() 返回栈里的元素个数。这个方法和数组的 length属性很类似。
    • toString() 将桟结构的内容以字符形式返回

    现在,我们可以在类中一一实现这些方法。

    先搭建基本框架:

    <script>
      // 封装我们的栈类
      function Stack() {
        // 栈中的属性
        this.items = []
    
        // 栈的相关操作
      }
    
      // 栈的使用
      var s = new Stack()
    </script>
    

    实现基本方法:

    <script>
      // 封装我们的栈类
      function Stack() {
        // 栈中的属性
        this.items = []
    
        // 栈的相关操作
    
        // 1.将元素压入栈
        Stack.prototype.push = function (element){
          this.items.push(element)
        }
    
        // 2.从栈顶中取出元素
        Stack.prototype.pop = function (){
          return this.items.pop()
        }
    
        // 3.查看栈顶元素
        Stack.prototype.peek = function (){
          return this.items[this.items.length - 1]
        }
    
        // 4.判断栈是否为空
        Stack.prototype.isEmpty = function (){
          return this.items.length == 0
        }
        // 5.获取栈中的元素个数
        Stack.prototype.size = function (){
          return this.items.length
        }
        // 6.toString方法
        Stack.prototype.toString = function (){
          let resultString = ''
          for(let i = 0;i<this.items.length;i++){
            resultString += this.items[i] + ' '
          }
          return resultString
        }
      }
    
      // 栈的使用
      var s = new Stack()
      s.push(20)
      s.push(10)
      s.push(100)
      s.push(77)
      alert(s);
    
      s.pop()
      s.pop()
      console.log(s);
    
    
      console.log(s.peek());
    
      console.log(s.isEmpty());
    
      console.log(s.size());
    
      console.log(s.toString());
    </script>
    

    4.6 使用栈实现十进制转二进制

    我们已经学会了如何使用 Stack类,现在就用它解決一些计算机科学中的问题。

    在平时我们都是怎么把十进制转化为二进制的呢?

    答案是:余数倒排法
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    用栈的方法来实现十进制转二进制:
    注意:Stack类在 4.5.1 已经实现,这里不再贴出代码

    // decimal 十进制  binary 二进制
    function dec2bin(decNumber) {
      // 1. 定义栈对象 对于保存余数
      let stack = new Stack()
    
      // 2.循环操作
      while (decNumber > 0) {
        // 2.1 获取余数,并且放入到栈中
        stack.push(decNumber % 2)
    
        // 2.2 获取整除后的结果,作为下一次运算的数字
        decNumber = Math.floor(decNumber / 2)
      }
    
      // 3.从栈中取出0和1
      let binaryString = ''
      while (!stack.isEmpty()) {
        binaryString += stack.pop()
      }
      return binaryString
    }
    
    // 测试十进制转化为二进制
    console.log(dec2bin(52)); // 110100
    
    展开全文
  • 数据结构——什么是数据结构

    千次阅读 多人点赞 2018-01-23 18:27:01
    什么是数据结构 1.数据结构的有关定义  (1)数据结构:是带有结构数据元素的集合  (2)数据:是客观事物的数值、字符以及能输入机器且能被处理的各种符号的集合  编译 链接  源程序(.c)--------->...
  • 什么是数据结构和算法?以及怎样学习它?

    万次阅读 多人点赞 2018-09-26 15:22:03
    什么是数据结构什么是算法? 数据结构就是指一组数据的存储结构。算法就是操作数据的一组方法。 数据结构和算法是相辅相成的。数据结构是为算法服务的,算法要作用在特定的数据结构之上。 因此,我们无法孤立...
  • 在计算机科学中,数据结构是一门研究非数值计算的程序设计问题中计算机的操作对象(数据元素)以及它们之间的关系和运算等的学科,而且确保经过这些运算后所得到的新结构仍然是原来的结构类型。 “数据结构”作为...
  • 什么要学数据结构

    万次阅读 多人点赞 2019-11-19 09:45:23
    一、前言 在可视化化程序设计的今天,借助于...1) 能够熟练地选择和设计各种数据结构和算法 2) 至少要能够熟练地掌握一门程序设计语言 3) 熟知所涉及的相关应用领域的知识 其中,后两个条件比较容易实现,而第一个...
  • 数据结构中的逻辑结构和物理结构

    千次阅读 多人点赞 2019-06-18 10:56:28
    按照视点的不同,我们把数据结构分为逻辑结构和物理结构。 一、逻辑结构:是指数据对象中数据元素之间的相互关系。 逻辑结构分为以下四种: 1、集合结构:集合结构中的数据元素除了同属于一个集合外,它们之间...
  • 面试中常见的数据结构

    万次阅读 2018-07-26 10:08:20
    上次在面试时被面试官问到学了哪些数据结构,那时简单答了栈、队列/(ㄒoㄒ)/~~其它就都想不起来了,今天有空整理了一下几种常见的数据...那么,究竟什么是数据结构呢? 数据结构是计算机存储、组织数据的方式。数...
  • 数据结构:八大数据结构分类

    万次阅读 多人点赞 2018-09-05 18:23:28
    数据结构分类 数据结构是指相互之间存在着一种或多种关系的数据元素的集合和该集合中数据元素之间的关系组成 。 常用的数据结构有:数组,栈,链表,队列,树,图,堆,散列表等,如图所示: 每一种数据结构都...
  • 什么是线性结构、非线性结构 数据结构分类大多可以有三种分类方式,分别是逻辑结构、物理结构、存储结构。一般来讲大多数都是以逻辑结构进行划分的。 线性结构 简单地说,线性结构就是表中各个结点具有线性关系。...
  • 1.逻辑结构: 所谓逻辑结构就是数据与数据之间的关联关系,准确的说是数据元素之间的关联关系。 注:所有的数据都是由数据元素构成,数据元素是数据的基本构成单位。...官方语言为:数据结构在计算机中的表示(又...
  • ① 集合 集合中任何两个数据元素之间都没有逻辑关系,组织形式松散. ② 线性结构 线性结构中的 结点按逻辑关系依次排列形成一个“锁链”. ③ 树形结构 树形结构具有...线性结构结构中的数据元素之间存在一对一的...
  • 学习数据数据结构的意义

    千次阅读 2018-12-31 14:09:05
    什么是数据结构,为什么要学习数据结构数据结构是否是一门纯数学课程?它在专业课程体系中起什么样的作用?我们要怎么才能学好数据结构?… 相信同学们在刚开始《数据结构》这门课的学习时,心里有着类似前面几个...
  • 数据结构中,树是一对多的存在,如下图是一颗树。 结点拥有的子树称为子树的度,比如结点①的度为4,结点②的度为0,结点③的度为3。 对于树而言,树的度为树内各结点最大的度,从图中可知,这棵树的度为4。 ...
  • 数据结构中ElemType是什么意思

    万次阅读 多人点赞 2018-12-14 20:14:11
    ElemType是数据结构的书上为了说明问题而用的一个词。它是element type(“元素的类型”)的简化体。 因为数据结构是讨论抽象的数据结构和算法的,一种结构中元素的类型不一定是整型、字符型、浮点型或者用户自定义...
  • 什么是视频数据结构化?

    万次阅读 2018-08-30 12:12:27
    视频结构化是一种将视频内容中的重要信息进行结构化提取的技术,利用它对视频内容按照语义关系,采用时空分割、特征提取、对象识别、...视频数据结构化从多个维度优化现有的安防业务,将原本许多数量庞大、响应龟...
  • 前面学习数据结构的过程中,总是使用数组作为顺序表的底层实现,给我们一种 "数据结构中,数组的作用就是实现顺序表" 的错误认识。其实,数组的作用远不止于此。 本节将从数据结构的角度讲解数组存储结构...
  • 数据结构简答题期末复习

    万次阅读 多人点赞 2018-12-26 20:16:15
    1、数据结构定义 数据结构是指相互之间存在着一种或多种关系的数据元素的集合和该集合中数据元素之间的关系组成。   2、其逻辑结构的四种关系并画出它们的关系图 集合结构 2.线性结构 3.树形结构 4.图形结构 ...
  • 数据结构包括数据的逻辑结构和数据的物理结构。   1.逻辑结构 数据元素之间的逻辑关系称为数据的逻辑结构。数据的逻辑结构可以看作是从具体问题抽象出来的数学模型,它与数据的存储无关。从数学的角度观察...
  • 数据结构与算法三十题,弄懂这些面试就够了!

    万次阅读 多人点赞 2019-02-01 08:30:28
    什么是数据结构? 简单说,数据结构就是一个容器,以某种特定的布局存储数据。这个“布局”使得数据结构在某些操作上非常高效,在另一些操作上则不那么高效。你的目标就是理解数据结构,这样就能为手头的问题选择...
  • 今天参加一个小考试,就是考的这一题,我竟然忘得很干净,拿出来数据结构书,再看一下。 数据结构----书上给的概念是:相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。简单的就是:数据及数据之间的关系。 ...
  • 数据结构核心原理与算法应用

    千人学习 2019-09-03 17:50:03
    数据结构”,编程者如果没有掌握数据结构与算法,就说明没有真正掌握程序设计的能力,也就是不没有真正的学会编程。 从编程的角度来看,数据结构与算法几乎是最朴素的基础知识了,这一关,是每一个立志当好程序员的...
  • 以下数据结构中,()是非线性数据结构A:树(二叉树) B:字符串 C:队列 D:栈 E:线性表 F:二维数组 G:多维数组数据的逻辑结构分为线性结构和非线性结构。 常用的线性结构有:线性表,栈,队列,双队列,...
  • Java数据结构与算法入门

    万次阅读 多人点赞 2018-04-29 11:53:50
    第一部分:Java数据结构要理解Java数据结构,必须能清楚何为数据结构数据结构:Data_Structure,它是储存数据的一种结构体,在此结构中储存一些数据,而这些数据之间有一定的关系。而各数据元素之间的相互关系,又...
  • 数据结构ADT是什么

    千次阅读 2017-06-22 18:02:00
    数据结构是一个数据概念的定义,通过各种工具对数据结构的概念类型的描述称之为抽象数据类型,简单地说是指一个数学模型以及定义在该模型上的一组操作。ADT包括数据数据元素,数据关系以及相关的操作。即ADT{ 数据...
  • 数据结构

    万次阅读 2018-02-07 00:47:38
    1. 什么是数据结构算法+数据结构=程序设计 数据结构是由数据和结构两方面组成,下面举一个例子可以让大家很快地理解数据结构:比如我们实验楼的课程管理系统,每一门课程由课程号、课程名、类别、作者等组成,每门...
  • 数据结构(1)数据结构三要素

    千次阅读 2020-05-17 21:17:09
    数据的逻辑结构分为线性结构和非线性结构 线性结构:单链表、双链表、堆栈 非线性结构:集合、树、图 2、数据的存储结构 存储结构是指数据在计算机中的表示,也称为物理结构。 存储结构包括数据元素表示和关系...

空空如也

空空如也

1 2 3 4 5 ... 20
收藏数 5,271,833
精华内容 2,108,733
关键字:

什么是数据结构

数据结构 订阅
友情链接: isar3.zip