一 . 数据结构的基本概念和术语

数据: 是描述客观事物的符号,是计算机中可以操作的对象,是能被计算机识别,并输入给计算机处理的符号集合。

数据元素: 是组成数据的、有一定意义的基本单位,在计算机中通常作为整体处理。也被称为记录。

数据项: 一个元素可以由多若干个数据组成。数据项是数据不可分割的最小单位。

数据对象: 是性质相同的数据元素的集合,是数据的子集。

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。

根据视点不同,数据结构分为逻辑结构和物理结构(存储结构)。其中逻辑结构是指对象中数据元素之间的相互关系,物理结构指数据的逻辑结构在计算机中的存储形式。
逻辑结构下分四种: 1.集合结构: 集合结构中的数据元素除了同属于一个集合外,之间没有任何关系。2.线性机构: 一对一。3.树形机构: 一对多。4.图形结构: 多对多。
物理结构下分两种: 1.顺序存储: 把数据元素存放在地址连续的存储单元里,其数据见的逻辑关系和物理关系是一致的。2. 链式存储: 存储单元可连续或不可连续。

数组与链表的区别

(1)存储位置上:数组逻辑上相邻的元素在物理存储位置上也相邻,而链表不一定;
(2)存储空间上:链表存放的内存空间可以是连续的,也可以是不连续的,数组则是连续的一段内存空间。一般情况下存放相同多的数据数组占用较小的内存,而链表还需要存放其前驱和后继的空间。
(3)长度的可变性:链表的长度是按实际需要可以伸缩的,而数组的长度是在定义时要给定的,如果存放的数据个数超过了数组的初始大小,则会出现溢出现象。
(4)按序号查找时,数组可以随机访问,时间复杂度为O(1),而链表不支持随机访问,平均需要O(n); 
(5)按值查找时,若数组无序,数组和链表时间复杂度均为O(1),但是当数组有序时,可以采用折半查找将时间复杂度降为O(logn); 
(6)插入和删除时,数组平均需要移动n/2个元素,而链表只需修改指针即可; 
(7)空间分配方面: 数组在静态存储分配情形下,存储元素数量受限制,动态存储分配情形下,虽然存储空间可以扩充,但需要移动大量元素,导致操作效率降低,而且如果内存中没有更大块连续存储空间将导致分配失败; 即数组从栈中分配空间,对于程序员方便快速,但自由度小。链表存储的节点空间只在需要的时候申请分配,只要内存中有空间就可以分配,操作比较灵活高效;即链表从堆中分配空间, 自由度大但申请管理比较麻烦。

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