网络与信息安全-数据结构作业1-数据结构基本概念

数据结构（逻辑结构 / 存储结构 / 数据的运算）

逻辑结构

• 数据的逻辑结构指的是数据元素之间的逻辑关系，就是从逻辑关系上描述数据，与数据的存储无关，独立于计算机的，数据的逻辑结构分为线性结构 和 非线性结构，线性表是典型的线性结构，集合/树/图是典型的非线性结构
  
  
  • 集合结构中的数据元素之间仅有 属于同一集合的关系
  • 线性结构中的数据元素之间仅存在 一对一 的关系
  • 树形结构元素之间存在一对多关系，线性结构元素之间存在一对一关系，图形 / 网状结构元素之间存在多对多关系
  
  
  
  
  
  • 与数据元素本身的形式、内容、相对位置、个数无关的是数据的 (逻辑结构)
    
    
    • 存储结构是对内容和个数的体现
    • 存储实现是对内容的体现
    • 运算实现是对形式的体现
    • 逻辑实现是理论上虚拟的东西，与数据元素本身无关
  • 常见的线性的数据结构： 线性表，栈，队列，双队列，数组，串
  • 常见的非线性数据结构： 二维数组，多维数组，广义表，树(二叉树等)，图，堆

存储结构

存储结构是指数据结构在计算机中的表示，也叫做物理结构。它包括数据元素的表示和关系的表示，是逻辑结构用计算机语言的实现。主要包括：顺序储存 / 链式储存 / 索引储存 / 散列储存。

• 顺序储存： 把逻辑上相邻的元素储存在物理位置上也相邻的地方，每一次都占用一整块内存单元
• 链式储存： 逻辑上相邻的元素在物理上不一定相邻，由指示元素储存地址的指针来表示元素之间的逻辑关系，可以不占用一整块的内存空间，但是由于使用了指示元素的指针，所以需要额外申请空间
• 索引储存： 在储存元素的同时，建立附加的索引表，一般形式是{关键字，元素}， 类似于CPP 的 map ， 检索速度提高，但是空间增大，在增删元素时，耗时增加
• 散列储存： 根据元素的某一种性质直接计算出该元素出现的地址，类似于 Hash， 增删改元素快速，但是有可能出现碰撞的可能

数据的计算