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目录

一、数据相关四层概念

1. 数据 (data)

2. 数据元素 (data element)

3. 数据项 (data item)

4. 数据对象 (data object)

层级关系与类比

二、结构的概念与四类基本逻辑结构

1. 结构定义

2. 四大基础逻辑结构

集合结构

线性结构（一对一关系）

树状结构（一对多关系）

网状结构（图，多对多关系）

三、数据结构完整定义

标准书写格式：B=(D,R)

两大组成部分

（1）逻辑结构

（2）存储结构（物理结构）

四、逻辑结构与存储结构关系（重难点）

情况 1：存储结构与逻辑结构统一

情况 2：存储结构与逻辑结构分离

五、核心总结考点

一、数据相关四层概念

1. 数据 (data)

定义：数据是对客观事物的符号描述；在计算机中，指所有能够进入计算机、并可被计算机处理的符号总称，包含数字、文字、图片、音视频等。

2. 数据元素 (data element)

定义：数据的基本处理单位，程序操作的完整独立单元。
举例：单独一个人的完整信息记录。

3. 数据项 (data item)

定义：构成数据元素、不可分割的最小单位，无法单独作为完整数据使用。
举例：姓名、身高、性别、年龄、成绩。

4. 数据对象 (data object)

定义：性质相同的数据元素构成的集合，是数据的子集，也是数据结构主要研究对象。
举例：全体人类信息、全体学生信息。

层级关系与类比

层级从大到小：数据 > 数据对象 > 数据元素 > 数据项

类比说明：

• 数据：世间全部信息
• 数据对象：人类这一类群体
• 数据元素：某一个具体的人
• 数据项：人的姓名、年龄、身高单个属性

二、结构的概念与四类基本逻辑结构

1. 结构定义

结构指数据元素之间相互关系的表现形式，数据结构核心研究数据元素及其之间的关系。

2. 四大基础逻辑结构

集合结构

数据元素仅同属一个集合，元素之间无先后、无关联关系。

线性结构（一对一关系）

每个元素仅有唯一前驱、唯一后继，呈线性排布；
常见：数组、链表、栈、队列。

树状结构（一对多关系）

元素分层从属，一个上层元素对应多个下层元素；
常见：二叉树、多叉树。

网状结构（图，多对多关系）

元素之间可任意互相连接，无固定层级；
常见：有向图、无向图。

三、数据结构完整定义

标准书写格式：B=(D,R)

1. D：所有数据元素组成的有限集合
2. R：D 集合里所有元素逻辑关系组成的有限集合

一句话总结：数据结构 = 数据元素集合 + 元素之间的逻辑关系集合

两大组成部分

（1）逻辑结构

抽象、概念层面，仅人为规定数据元素间的逻辑关联规则，和计算机内存存储无关。
示例逻辑规则：学生成绩降序排列、人员班级分层、好友互通关系。

（2）存储结构（物理结构）

真实硬件内存层面，逻辑结构在计算机内存中的实际存放形式，依靠内存地址实现存储。
作用：记录数据元素存放位置，以及元素之间的关联存储方式。

四、逻辑结构与存储结构关系（重难点）

示例数据：

A (1, 张三，86)、B (2, 李四，90)、C (3, 赵四，80)、D (4, 王五，100)、E (5, 小茗，60)
设定逻辑规则：按成绩降序排列

情况 1：存储结构与逻辑结构统一

内存按成绩降序连续存放：
0x3000 (D)、0x3001 (B)、0x3002 (A)、0x3003 (C)、0x3004 (E)

特点：内存地址先后顺序直接代表成绩高低的逻辑顺序，无需额外空间保存元素间逻辑关系。

情况 2：存储结构与逻辑结构分离

原始数据按学号顺序固定存放：
0x3000 (A)、0x3001 (B)、0x3002 (C)、0x3003 (D)、0x3004 (E)
此时内存物理地址顺序无法表达 “成绩降序” 逻辑。

• 解决方式：额外开辟一块存储空间，存放符合逻辑规则的元素地址序列。
  • 成绩降序地址索引序列：0x3003 → 0x3001 → 0x3000 → 0x3002 → 0x3004
• 特点：原始数据物理位置不变，依靠额外索引空间维护逻辑关系。

五、核心总结考点

• 逻辑结构是抽象规则，独立于计算机；存储结构是内存真实存储实现。
• 同一种存储结构，可以对应多种不同逻辑结构。
• 同一种逻辑结构，可选用多种存储结构实现。

区分：数据项是最小不可拆分单元；数据元素是程序处理的完整基本单元。

四类结构核心区别：集合无关联、线性一对一、树一对多、图多对多。