数据、数据元素、数据项和数据对象

数据

概念：

• 是能输入计算机且能被计算机处理的各种符号的集合。
• 信息的载体。
• 是对客观事物符号的表示。
• 是能够被计算机识别、存储和加工。

包括：

• 数值型的数据：整数和实数。
• 非数值型的数据：文字、图像、图形、声音等。

数据元素

概念：

• 是数据的基本单位，在计算机程序中通常作为一个整体进行考虑和处理。
• 也简称为元素，或称为记录，节点或顶点。
• 一个数据元素可由若干个数据项组成。

数据>数据元素>数据项

数据对象

概念：

• 是性质相同的数据元素的集合，是数据一个子集。

数据元素和数据对象

• 数据元素——组成数据的基本单位。
    与数据的关系：是集合的个体。

• 数据对象——性质相同的数据元素的集合。
    与数据的关系是，集合的子集。

数据结构

概念：

• 数据元素不是孤立存在的，它们之间存在着某种关系，数据元素之间的关系称为结构。
• 是指相互之间存在着一种或多种特定关系的数据元素集合。
• 或者说，数据结构是带结构的数据元素的集合。

数据结构包括以下三个方面的内容

• 数据元素之间的逻辑关系，也称为逻辑结构。
• 数据元素及其关系在计算机内存中的表示（又称为映像），称为数据的物理结构或数据的存储结构。
• 数据的运算和实现，即对数据元素可以施加操作以及这些操作在相应的存储结构上的实现。

逻辑结构

• 描述数据元素之间的逻辑关系。
• 与数据的存储无关，独立于计算机。
• 是从具体问题抽象出来的数学模型。

物理结构（存储结构）

• 数据元素及其关系在计算机存储器中的结构。
• 是数据结构在计算机中的表示。

逻辑结构与存储结构的关系

• 存储结构是逻辑关系与元素本身的映像。
• 逻辑结构是数据结构的抽象，存储结构是数据结构的实现。
• 两者综合起来建立了数据元素之间的结构关系。
  

逻辑结构的种类

• 1.线性结构
    有且仅有一个开始和一个终端的结点。并且所有结点都最多只有一个直接前趋和一个直接后继。
    例： 线性表、栈、队列、串……

• 2.非线性结构
    一个结点可能有多个直接前趋和直接后继。
    例： 树、图……

集合结构

概念：

• 结构中的数据元素之间除了同属于一个集合的关系外，无其他任何关系。

线性结构

概念：

• 结构中的数据元素之间存在着一对一的线性关系。

树型结构

概念：

• 结构中的数据元素之间存在着一对多的层次关系。

图状结构或网状结构

概念：

结构中的数据元素之间存在着多对多的任意关系。

四种基本的存储结构

顺序存储结构

概念：

• 用一组连续的存储结构单元依次存储数据元素，数据元素之间的逻辑关系的存储位置来表示。

链式存储结构

概念：

• 用一组任意的存储结构单元存储数据元素，数据元素之间的逻辑关系用指针来表示。

索引存储结构

概念：

• 在存储节点信息的同时，还建立附加的索引表。

散列存储结构

概念：

• 根据结点的关键字直接计算出该结点的存储地址。

数据类型和抽象数据类型

概念：

• 数据类型是一组性质相同的值的集合以及定义于这个值集合上的一组操作的总称。
  

抽象数据类型

• 是指一个数字模型以及定义在此数字模型上的唯一一组操作。
• 由用户定义从问题抽象出数据模型（逻辑结构）。
• 还包括定义在数据模型上的一组抽象运算（相关操作）
• 不考虑存储实现。

抽象数据类型的定义实现

抽象数据类型可用（D，S，P）三元组表示

• D是数据对象。
• S是D上的关系集。
• P是对D的基本操作集。

一个抽象数据类型的定义格式如下：

ADT 抽象数据类型名{
    数据对象:<数据对象的定义>
    数据关系:<数据关系的定义>
    基本操作:<基本操作的定义>
}ADT 抽象数据类型名

学的不是技术，更是梦想！！！