数据结构(Data Structure)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(Data)是对客观事物的符号表示,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的总称。
数据元素(Data Element)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。
在一般情况下,在具有相同特征的数据元素集合中,各个数据元素之间存在某种关系(即连续),这种关系反映了该集合中的数据元素所固有的一种结构。在数据处理领域中,通常把数据元素之间这种固有的关系简单地用前后件关系(或直接前驱与直接后继关系)来描述。
一般来说,数据元素之间的任何关系都可以用前后件关系来描述。
(1)数据的逻辑结构
数据结构是指反映数据元素之间的关系的数据元素集合的表示。通俗地说,数据结构是指带有结构的数据元素的集合。所谓结构实际上就是指数据元素之间的前后件关系。
一个数据结构应包含两方面信息:表示数据元素的信息和表示各数据元素之间的前后件关系的信息。
数据的逻辑结果是对数据元素之间的逻辑关系的描述。它可以用一个数据元素的集合和在此集合中定义的若干关系来表示。用D表示数据元素的集合,用R表示数据元素之间的前后件关系,即一个数据结构可以表示为B=(D, R),这是一个二元关系的表示方式。
(2)数据的存储结构
数据的逻辑结构在计算机存储空间中的存放形式,称为数据的存储结构(也称为数据的物理结构)。
由于数据元素在计算机存储空间中的位置关系可能与逻辑关系不同,因此,为了表示存放在计算机存储空间中的各数据元素之间的逻辑关系(即前后件关系),在数据的存储结构中,不仅要存放各数据元素的信息,还需要存放各数据元素之间的前后件关系的信息。
一种数据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、链接、索引等,而采用不同的存储结构,其数据处理的效率是不同的。因此,在进行数据处理时,选择合适的存储结构是很重要的。