零基础学Python之数据结构 -- 01篇

一、数据结构的概念

1.1 数据的具体介绍

  • 数据:能够被计算机识别、存储等操作,用于描述客观事物的符号
  • 数据分类:
    • 数值数据:整数、小数、字符串...
    • 非数值数据:视频、音频、图像...
  • 数据的组成:数据项 ------->数据元素 --------->数据对象------>数据
  • 数据项:数据项是数据的最小单位,具有独立的且不可分割的单位。(比如:学生的学号、分数...)
  • 数据元素:由多个数据项组成的用于描述事物特征的基本单位。(比如:一个学生)
  • 数据对象:由多个相同特征的数据元素组成的集合,称为数据对象。(比如:一个班级)
  • 数据结构课程研究的是数据元素

1.2 结构的具体介绍

1.结构:用于描述数据之间的关联情况,分为逻辑结构和存储结构

2.逻辑结构: 表示数据元素之间的关联情况,根据元素之间的关联情况,可以分为以下4种:

  • 集合结构:任意两个元素之间没有任何关系,只是单纯的存储在一个集合中。
  • 线性结构:数据元素之间存在一对一的关系,在该结构中,除了第一个元素没有前驱,最后一个元素没有后继,其余的元素都有且只有一个前驱和一个后继
  • 树形结构: 数据元素之间存在一对多的关系。(比如:族谱)
  • 图形结构: 数据元素之间存在多对对的关系。(比如:社交网络、朋友、暂不重点讨论)

1.3存储结构:数据的逻辑结构在计算机中的映射存储

  • 顺序存储:将逻辑上相连的数据,在物理内存上也连续存储。(比如:通信录、微信好友列表)
  • 链式存储:将逻辑上相连的数据,存储在物理内存上随机位置。(比如:医院的挂号、银行柜台取票)
  • 索引存储:在存储数据元素时,单独创建一个索引表来记录数据元素的位置。(比如:课本的目录)
  • 散列存储:也称为哈希存储,数据元素存储的位置和数据元素本身的关键字有关。

数据结构这门课主要研究 数据的存储容器,以及在该容器上的所有操作。如:增、删、改、查

1.4 抽象数据类型(ADT)

抽象数据类型abstract data type :把数据和对数据的处理捆在一起,进行封装,形成的类型。(类)

二、线性表

概念:由多个相同属性的数据元素组成的线性结构叫线性表。

特点:

  • 数据元素的属性相同
  • 数据元素之间存在一对一的关系

线性表的分类:

  • 顺序表:顺序存储的线性表叫做顺序表
  • 链表:链式存储的线性表叫做链表
  • 栈:操作受限的线性表,插入和删除操作只能在同一端操作
  • 队列:操作受限的线性表,插入和删除操作只能在异端操作
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