数据结构（数据结构与算法）

大家好，今天来给大家分享数据结构的相关知识，通过是也会对数据结构与算法相关问题来为大家分享，如果能碰巧解决你现在面临的问题的话，希望大家别忘了关注下本站哈，接下来我们现在开始吧！

1数据结构的定义

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。数据结构反映数据的内部构成，即数据由那部分构成，以什么方式构成，以及数据元素之间呈现的结构。

常见的 8 种数据结构，数组、链表、栈、队列、树、堆、图、哈希表，具体如下：

1、数组是固定大小的结构，可以容纳相同数据类型的项目。它可以是整数数组，浮点数数组，字符串数组或什至是数组数组（例如二维数组）。数组已建立索引，这意味着可以进行随机访问。

2、链表是一种顺序结构，由相互链接的线性顺序项目序列组成。因此，您必须顺序访问数据，并且无法进行随机访问。链接列表提供了动态集的简单灵活的表示形式。链表中的元素称为节点。每个节点都包含一个密钥和一个指向其后继节点（称为next）的指针。

3、堆栈是一种LIFO（后进先出-最后放置的元素可以首先访问）结构，该结构通常在许多编程语言中都可以找到，该结构被称为"堆栈"。堆栈用于表达式评估（例如：用于解析和评估数学表达式的调车场算法）。用于在递归编程中实现函数调用。

4、队列是一种FIFO（先进先出-首先放置的元素可以首先访问）结构，该结构通常在许多编程语言中都可以找到。该结构被称为"队列"，因为它类似于现实世界中的队列-人们在队列中等待。

5、树是一种层次结构，其中数据按层次进行组织并链接在一起。此结构与链接列表不同，而在链接列表中，项目以线性顺序链接。在过去的几十年，已经开发出各种类型的树木，以适合某些应用并满足某些限制。一些示例是二叉搜索树，B树，红黑树，展开树，AVL树和n元树。

6、堆是二叉树的一种特殊情况，其中将父节点与其子节点的值来进行比较，并对其进行相应的排列。

7、一个图由一组有限的顶点或节点以及一组连接这些顶点的边组成。图的顺序是图中的顶点数。图的大小是图中的边数。如果两个节点通过同一边彼此连接，则称它们为相邻节点。

如果图形G的所有边缘都具有指示什么是起始顶点和什么是终止顶点的方向，则称该图形为有向图。如果图G的所有边缘均无方向，则称其为无向图。它可以在两个顶点之间以两种方式传播。如果顶点未连接到图中的任何其他节点，则称该顶点为孤立的。

8、哈希表是一种数据结构，用于存储具有与每个键相关联的键的值。此外，如果我们知道与值关联的键，则它有效地支持查找。因此，无论数据大小如何，插入和搜索都非常有效。

2数据结构是指

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。

简而言之，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，即带“结构”的数据元素的集合。“结构”就是指数据元素之间存在的关系，分为逻辑结构和存储结构。

数据结构的常用算法

数据结构研究的内容：就是如何按一定的逻辑结构，把数据组织起来，并选择适当的存储表示方法把逻辑结构组织好的数据存储到计算机的存储器里。算法研究的目的是为了更有效的处理数据，提高数据运算效率。数据的运算是定义在数据的逻辑结构上，但运算的具体实现要在存储结构上进行。

3什么是数据结构？

要想知道什么是数据结构？首先得知道数据是什么？数据是对客观事务的符号表示，在计算机科学中是指所有能输入到计算机中并被计算机程序处理的符号总称。那为何加上XX“结构”XX两字？

数据元素是数据的基本单位，而任何问题中，数据元素都不是独立存在的，它们之间总是存在着某种关系，这种数据元素之间的关系我们称之为结构。

因此，我们有了以下定义：

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。

简单讲，数据结构就是组织，管理以及存储数据的方式。虽然理论上所有的数据都可以混杂，或者糅合，或者饥不择食，随便存储，但是计算机是追求高效的，如果我们能了解数据结构，找到较为适合当前问题场景的数据结构，将数据之间的关系表现在存储上，计算的时候可以较为高效的利用适配的算法，那么程序的运行效率肯定也会有所提高。

常用的4种数据结构有：

集合：只有同属于一个集合的关系，没有其他关系。

线性结构：结构中的数据元素之间存在一个对一个的关系

树形结构：结构中的数据元素之间存在一个对多个的关系

图状结构或者网状结构：图状结构或者网状结构。

数据存储结构指的是逻辑结构在计算机存储空间中的存放形式(也称为物理结构)。一般来说，一种数据结构的逻辑结构根据需要可以表示成多种存储结构，常用的存储结构有顺序存储、链式存储、索引存储和哈希存储等。顺序存储：用一组地址连续的存储单元依次存储集合的各个数据元素，可随机存取，但增删需要大批移动。链式存储：不要求连续，每个节点都由数据域和指针域组成，占据额外空间，增删快，查找慢需要遍历。索引存储：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。检索快，空间占用大。哈希存储：将数据元素的存储位置与关键码之间建立确定对应关系，检索快，存在映射函数碰撞问题。

4数据结构

一什么是数据结构

      数据结构是指相互有关联的数据元素的集合。数据结构研究的内容包括以下3个方面，①数据集合中各数据元素之间所固有的逻辑关系，即数据的逻辑结构。②在对数据进行处理时，各数据元素在计算机中的存储关系，即数据的存储结构。③对各种数据结构进行的运算。

数据结构包含两个要素，即“数据”和“结构”。

    数据是需要处理的数据元素的集合，一般来说，这些数据元素，具有某个共同的特征。例如，早餐、午餐、晚餐这3个数据元素有一个共同的特征，即它们都是一日三餐的名称，从而构成了一日三餐名的集合。

      所谓“结构”，就是关系，是集合中各个数据元素之间存在的某种关系（或联系）。“结构”是数据结构研究的重点。根据数据元素之间的不同特性关系，可以分为4类结构：线性结构、树形结构、网状结构和集合。

      在数据处理领域中，通常把两两数据元素之间的关系用前后件关系（或直接前驱与直接后继关系）来描述。实际上，数据元素之间的任何关系都可以用前后件关系来描述。例如，再考虑一日三餐的时间顺序关系时，“早餐”是“午餐”的前件（或直接前驱），而“午餐”是“早餐”的后件（或直接后继）；同样，“午餐”是“晚餐”的前件，“晚餐”是“午餐”的后件。

      数据结构分为数据的逻辑结构和数据的存储结构。数据的逻辑结构指反映数据元素之间逻辑关系（即前后关系）的数据结构。数据的存储结构又称为数据的物理结构，是数据的逻辑结构在计算机存储空间中的存放方式。

二数据结构的表示

      数据的逻辑结构的数学形式定义——数据结构是一个二元组：

                  B=（D，R）

      其中，B表示数据结构，D是数据元素的集合，R是D上关系的集合，它反映了D中各数据元素之间的前后件关系，前后件关系也可以用一个二元组来表示。

三数据的存储结构

各数据元素在计算机存储空间中的位置关系与它们的逻辑关系不一定是相同的。下面介绍两种最主要的数据存储方式：

    ①顺序存储结构，这种存储方式主要用于线性的数据结构，它把逻辑上相邻的数据元素存储在物理上相邻的存储单元里，节点之间的关系由存储单元的邻接关系来体现。

    ②链式存储结构，链式存储结构就是在每个节点中至少包含一个指针域，用指针来体现数据元素之间在逻辑上的关系。

四数据结构的图形表示

      数据元素之间最基本的关系是前后件关系。一个数据结构除了用二元关系表示外，还可以用图形来表示。用中间标有元素值的方框表示数据元素，一般称之为数据节点，简称为节点。对于每一个二元组，用一条有向线段从前件指向后件。

      由前后件关系还可以引出以下3个基本概念，分别是：①根节点：数据结构中，没有前件的节点；②终端节点（或叶子节点）：数据结构中，没有后件的节点；③内部节点：数据结构中，除了根节点和终端节点以外的节点，统称为内部节点。

五线性结构与非线性结构

      根据数据结构中各数据元素之间前后件关系的复杂程度，一般将数据结构划分为两大类型，即线性结构和非线性结构。

      线性结构的含义：一个非空的数据结构，其满足一下两个条件：①有且只有一个跟节点；②每一个节点最多有一个前件，也最多有一个后件。

      非线性结构的含义：不满足以上两个条件的数据结构就称为非线性结构，非线性结构主要是指树形结构和网状结构。

      注意：在线性结构插入或删除任何一个节点后还应是线性结构；线性结构和非线性结构在删除结构中的所有节点后，都会产生空的数据结构。

      如果一个数据结构中没有数据元素，则称该数据结构为空的数据结构。在只有一个数据元素的数据结构中，删除该数据元素，就得到一个空的数据结构。

5数据结构是什么概念？

（一）什么是数据结构

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。

（二）为什么要了解数据结构

程序的性能瓶颈往往都跟算法和数据结构有关系，简单的说，可以让你程序跑的更快

（三）数据结构的逻辑结构

逻辑结构是指数据对象中数据元素之间的相互关系，分为以下四种：

（1）集合结构

集合结构的里面的元素关系是孤立的

（2）线性结构

线性结构里面的元素关系：一对一

（3）树形结构

树形结构里面的元素关系：一对多

（4）图结构

图结构里面的元素关系：多对多

（三）数据结构的物理结构

物理结构:是指数据的逻辑结构在计算机中的存储形式。存储结构有两种：

（1）顺序存储结构：

顺序存储结构：是把数据元素存放在地址连续的存储单元里，其数据间的逻辑关系和物理关系是一致的。

（2）链式存储结构

链式存储结构：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。

（四）编程语言里面常见的数据结构

数组（Array）

堆栈（Stack）

队列（Queue）

链表（Linked List）

树（Tree）

图（Graph）

堆（Heap）

散列表（Hash）

总结：

本文介绍了数据结构相关的一些概念及知识，只有理解了数据结构，才能够帮助我们更好的去设计算法和程序。

摘抄

6数据结构主要包括哪些内容？

1．数据结构一般包括以下三方面内容：

① 数据元素之间的逻辑关系，也称数据的逻辑结构（Logical Structure）；

　数据的逻辑结构是从逻辑关系上描述数据，与数据的存储无关，是独立于计算机的。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。

② 数据元素及其关系在计算机存储器内的表示，称为数据的存储结构（Storage Structure）；

　数据的存储结构是逻辑结构用计算机语言的实现（亦称为映象），它依赖于计算机语言。对机器语言而言，存储结构是具体的。一般，只在高级语言的层次上讨论存储结构。

③ 数据的运算，即对数据施加的操作。

数据的运算定义在数据的逻辑结构上，每种逻辑结构都有一个运算的集合。最常用的检索、插入、删除、更新、排序等运算实际上只是在抽象的数据上所施加的一系列抽象的操作。

　所谓抽象的操作，是指我们只知道这些操作是"做什么"，而无须考虑"如何做"。只有确定了存储结构之后，才考虑如何具体实现这些运算。

存储方式应该和存储结构一样的吧？··

关于数据结构的内容到此结束，希望对大家有所帮助。