《算法与数据结构》第2章 常用数据结构ppt113

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1、算法与数据结构第2章常用数据结构第2章常用数据结构2.1数据类型与数据结构2.2数组2.3串2.1数据类型与数据结构2.1.1数据、数据元素与数据类型2.1.2数据结构的基本概念2.1.3抽象数据类型数据计算机中的数据在计算机内的最原始形式仅是一组组二进制代码，程序设计语言以这种代码为基础建立起了所有的数据。数据的概念不再只是那些用数字组合而成的各种数据了，如整数、小数、实数、虚数、复数、指数和对数等。随着计算机科学技术的发展，数据的概念也相应地发生了一些重要的变化。数据（续）数据（Data）是信息的载体，是对自然界客观事物的符号表示。在计算机科

2、学与技术学科，数据泛指那些能够被计算机接收、识别、存储、加工和处理的对象的全体。换句话说，数据是对那些能够有效地输入到计算机中并且能够被计算机程序所加工和处理的符号全体的总称。只要是能被计算机识别、存储、加工和处理的都属于数据的范畴。数据元素数据的基本单位是数据元素（DataElement），有时也称作元素、结点、顶点、记录等。一个数据元素也可以由若干个数据项（DataItem）组成。数据项是具有独立含义的数据的不可再分割的最小标识单位。例如，一个单位的职工花名册中，每一位职工的信息就是一个数据元素；职工信息中包含有职工编号、姓名、性别、民族、年

3、龄、政治面貌、参加工作时间、工资级别、职称、职务等项目，这每一个项目都是某个职工数据元素中的一个数据项。数据组织的三个层次数据组织的三个层次分别是数据、数据元素、数据项。数据可以由若干个数据元素组成，数据元素又可以由若干个数据项组成。数据项是对数据元素属性的描述，数据元素是对客观世界中某个独立个体的数据描述。在C语言中，数据元素可以用结构体来描述，每个数据项则是结构体中的一个分量。数据元素与数据对象计算机中的数据可以按类型来划分，划分的结果就是数据对象。所谓数据对象（DataObject），是指具有相同性质的数据元素的集合，是数据的一个子集。如整

4、数数据对、字母字符数据对象。在一个具体问题中，数据元素具有相同性质，属于同一数据对象，数据元素是数据对象的一个实例。如在前述的职工花名册中，所有的职工是一个数据对象，不同的职工的信息是不同的数据元素，它们都是职工数据对象的不同实例，其数据元素值是各数据项的一个具体描述。数据类型数据类型（DataType）是对在计算机中表示的同一数据对象及其在该数据对象上的一组操作的总称。如整数数据，在计算机中它是集合{minint…maxint}上的整数（其中minint和maxint分别是最小整数和最大整数，在不同的计算机中表示的值不同；且这个集合是有穷集合，

5、是数学意义上的无穷集合的一个子集），在这个集合上可以进行的操作有加、减、乘、整除和求模等算术运算以及等于、不等于、大于、小于、大于等于和小于等于等关系运算。数据对象整数以及在整数集合上的算术运算和关系运算等操作一起构成了整型这个数据类型。数据类型（续）数据类型有简单（或原子）数据类型和结构数据类型之分。简单数据类型是由程序设计语言提供的一些基本类型。如整型、实型、布尔型和字符型等，其值不可再分解。结构数据类型是由程序设计语言中提供的构造机制来定义的数据类型。如数组、文件、结构体、共用体等，其值可以再分解；它的构成成分可以是简单数据类型，也可以是结

6、构数据类型。数据类型的概念，是程序设计语言和程序设计过程中的一个非常重要的概念。数据类型的特征类型决定了变量或表达式所有可能取值的全体成员集合。每一个值隶属于且仅隶属于某一类型。任何常量、变量或表达式的类型，都可以从其形式上或所处的上下文关系中推断出来，无须了解在程序运行时计算出的具体值。每一种操作都要求一定类型的操作数据，且得出一定类型的操作结果。一种类型的值及其在该类型上规定的基本操作的性质可由一组公理来阐明。高级程序设计语言使用类型信息去防止程序中出现无意义的结构，又由类型信息确定在计算机中的数据表示和数据处理方法。2.1数据类型与数据结构

7、2.1.1数据、数据元素与数据类型2.1.2数据结构的基本概念2.1.3抽象数据类型数据结构的基本概念数据结构（DataStructure）是指计算机程序中所操作的对象——数据以及数据元素之间的相互关系和运算。在任何问题中，数据元素之间都不会是独立的，总是存在着这样或那样的关系，这种数据元素之间的关系也称作结构。数据结构包含以下三个方面的内容：数据的逻辑结构数据的存储结构数据的运算及实现数据的逻辑结构数据的逻辑结构是指数据元素之间的逻辑关系。它只抽象地反映数据元素集合的结构，而不管其存储方式，可用一个二元组给出如下的形式定义：Data-Struc

8、ture＝（D,R）其中：D是数据元素的集合；R是D上关系的集合。从结构的观点出发，一般可将数据结构分为两大类：线性结构如线性表、栈、队