数据结构基本概念

数据（data）是描述客观事物的数值、字符以及能输入机器且能被处理的各种符号集合。
数据的含义非常广泛，除了通常的数值数据、字符、字符串是数据以外，声音、图像等一切
可以输入计算机并能被处理的都是数据。例如除了表示人的姓名、身高、体重等的字符、数
字是数据，人的照片、指纹、三维模型、语音指令等也都是数据。

数据元素（data element）是数据的基本单位，是数据集合的个体，在计算机程序中通常作为一个整体来进行处理。例如一条描述一位学生的完整信息的数据记录就是一个数据元素；空间中一点的三维坐标也可以是一个数据元素。数据元素通常由若干个数据项组成，例如描述学生相关信息的姓名、性别、学号等都是数据项；三维坐标中的每一维坐标值也是数据项。数据项具有原子性，是不可分割的最小单位。

数据对象（data object）是性质相同的数据元素的集合，是数据的子集。例如一个学校
的所有学生的集合就是数据对象，空间中所有点的集合也是数据对象。

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。
是组织并存储数据以便能够有效使用的一种专门格式，它用来反映一个数据的内部构成，即
一个数据由那些成分数据构成，以什么方式构成，呈什么结构。

由于信息可以存在于逻辑思维领域，也可以存在于计算机世界，因此作为信息载体的数
据同样存在于两个世界中。表示一组数据元素及其相互关系的数据结构同样也有两种不同的
表现形式，一种是数据结构的逻辑层面，即数据的逻辑结构；一种是存在于计算机世界的物
理层面，即数据的存储结构。

数据的逻辑结构按照数据元素之间相互关系的特性来分，可以分为以下四种结构：集合、
线性结构、树形结构和图状结构。本书中讨论的数据结构主要有线性表、栈、队列、树和图，
其中线性表、栈、队列属于线性结构，树和图属于非线性结构。
数据的逻辑结构可以采用两种方法来描述：二元组、图形。

数据结构的二元组表示形式为：
数据结构 = {D , S}
其中D 是数据元素的集合；S 是D 中数据元素之间的关系集合，并且数据元素之间的
关系是使用序偶来表示的。序偶是由两个元素x 和y 按一定顺序排列而成的二元组，记作
<x , y>，x 是它的第一元素，y 是它的第二元素。
当使用图形来表示数据结构时，是用图形中的点来表示数据元素，用图形中的弧来表示
数据元素之间的关系。如果数据元素x 与y 之间有关系<x , y>，则在图形中有从表示x 的点
出发到达表示y 的点的一条弧。