數據結構那些事（一）緒論

1.數據的概念

       ‍數據（data）：是描述客觀事物的數值、字符以及能輸入機器且能被處理的各類符號集合。‍

    ‍數據元素（ data element）是數據的基本單位，是數據集合的個體，在計算機程序中一般做爲一個總體來進行處理。例如一條描述一位學生的完整信息的數據記錄就是一個數據元素。 

2.數據結構研究哪些內容呢？‍

     ‍數據結構是指相互之間存在一種或者多種特定關係的數據元素集合。

     當初大學學習數據結構的時候，並無認真去總結這個問題，以致於學習一段時間就忘記了。邊學邊忘，爲了不這種狀況，先必須明白數據結構研究的內容，下面給出一個粗略的圖。‍

     

     一目瞭然了，數據結構研究內容就是線性結構、樹形結構、圖形結構、搜索和排序。關於各個內容後續的博客再分別作詳細的描述，在此不作過多的贅述了。

3.各類數據結構的元素之間的邏輯關係。

• 集合：元素之間沒有任何關係（邏輯關係）

  二元組表示爲set=(K,R) ，其中
  K = {01, 02, 03, 04, 05}
  R = {} 

• 線性結構：在這些數據元素中有一個能夠被稱爲「第一個」（元素01）的數據元素；還有一個能夠被稱爲「最後一個」（元素04）的數據元素；
  除第一個元素之外每一個數據元素有且僅有一個直接前驅元素，除最後一個元素之外每一個數據元素有且僅有一個直接後續元素。這種數據結構的特
  點是數據元素之間是1對1 的聯繫，即線性關係。 

  一種數據結構的二元組表示爲 linearity = (K,R)，其中
  K = {01, 02, 03, 04, 05}
  R = {<02,04>, <03,05>, <05,02>, <01,03>} 

  注意：元素之間的關係爲1對1，所以適合數據元素關係爲1對1場合。

• ‍樹形結構：在該數據結構中，除了一個數據元素（元素01）之外每一個數據元素有且僅有一個直接前驅元素，可是能夠有多個直接後續元素。
  這種數據結構的特色是數據元素之間是1 對N 的聯繫，咱們把具備此種特色的數據結構稱爲樹結構。 

  數據結構的二元組表示爲tree = (K,R)，其中
  K = {01, 02, 03, 04, 05, 06}
  R = {<01,02>, <01,03>, <02,04>, <02,05>, <03,06>}

  ‍注意：元素之間的關係爲1對N，所以適合數據元素關係爲1對N的場合，例如某個省下面的全部市的緩存存儲結構。 

• 圖狀結構：在數據結構graph 中，每一個數據元素能夠有多個直接前驅元素，也能夠有多個直接後續元素。

這種數據結構的特色是數據元素之間是M 對N 的聯繫，咱們把具備此種特色的數據結構稱爲圖結構。

數據結構的二元組表示爲graph = (K,R)，其中
K = {01, 02, 03, 04, 05}
R = {<01,02>, <01,05>, <02,01>, <02,03>, <02,04>, <03,02>,<04,02>, <04,05>, <05,01>, <05,04>}

注意：元素之間的關係爲N對M，所以適合數據元素關係爲N對M的場合，例如N個學生選課，有M門課程。

關於排序和搜索，今天就不提出其相關概念，後面的內容會作詳細的記錄。本節主要是描述數據的概念、數據的表現形式、數據的邏輯關係、各類數據結構概念描述、二元組的表示及適用場合的簡單描述。