逻辑结构和存储结构
逻辑结构知识点总结图
逻辑结构知识点总结图一、逻辑结构的基本概念1. 逻辑结构的定义逻辑结构是指数据元素之间的相互关系，它独立于数据的存储结构。
逻辑结构反映了数据元素之间的逻辑关系，包括集合结构、线性结构、树形结构和图形结构四种基本类型。
2. 逻辑结构的分类（1）集合结构：集合结构中的数据元素之间没有明显的层次关系，元素之间的关系是相互独立的。
（2）线性结构：线性结构中的数据元素之间存在一对一的关系，即每个元素都只有一个直接前驱和一个直接后继。
（3）树形结构：树形结构中的数据元素之间存在一对多的关系，即每个元素可以有多个直接后继，但只能有一个直接前驱。
（4）图形结构：图形结构中的数据元素之间不存在明显的层次关系，元素之间的关系是任意的。
二、线性结构1. 线性表的定义线性表是n个数据元素的有限序列，每个元素最多只有一个直接前驱和一个直接后继。
2. 线性表的顺序存储结构线性表的顺序存储结构是把线性表的元素按其逻辑顺序依次存放在一块连续的存储空间中。
3. 线性表的链式存储结构线性表的链式存储结构是通过一组以地址存放的数据元素来表示线性关系。
4. 线性表的应用线性表常被用于实现各种常见的数据结构，如栈、队列和串等。
三、树形结构1. 树的定义树是n(n≥0)个结点的有限集合，该集合满足以下条件：（1）有且仅有一个特定的结点称为根结点；（2）其余的结点可以分为m(m≥0)个互不相交的、且每个集合本身又是一棵树的子集合。
2. 二叉树的定义二叉树是每个结点最多只有两个子结点的树。
3. 树的存储结构树的存储结构可以使用顺序存储结构或链式存储结构。
4. 树的遍历树的遍历分为前序遍历、中序遍历和后序遍历三种方式。
5. 树的应用树结构常被用于实现各种数据结构，如二叉搜索树、平衡二叉树和哈夫曼树等。
四、图形结构1. 图的定义图是一个包含顶点集合V和边集合E的数据结构，其中每条边都连接一对顶点。
2. 图的存储结构图的存储结构可以使用邻接矩阵或邻接表两种方式。
数据结构的逻辑结构、存储结构及数据运算的含义及其相互关系
2007 C C C 语言的特点，简单的C 程序介绍，C 程序的上机步骤。
1 、算法的概念2、简单的算法举例3、算法的特性4、算法的表示（自然语言、流程图、N-S 图表示） 1 、 C 的数据类型、常量与变星、整型数据、实型数据、字符型数据、字符串常量。
2、 C 的运算符运算意义、优先级、结合方向。
3、算术运算符和算术表达式，各类数值型数据间的混合运算。
4、赋值运算符和赋值表达式。
5、逗号运算符和逗号表达式。
1 、程序的三种基本结构。
2、数据输入输出的概念及在C 语言中的实现。
字符数据的输入输出，格式输入与输出。
1 、关系运算符及其优先级，关系运算和关系表达式。
2、逻辑运算符及其优先级，逻辑运算符和逻辑表达式。
3、if语句。
if语句的三种形式，if语句的嵌套，条件运算符。
4、switch 语句. 1 、while 语句。
2、do/while 语句。
3、for 语句。
4、循环的嵌套。
5、break 语句和continue 语句。
1 、一维数组的定义和引用。
2、二维数组的定义和引用。
3、字符数组。
4、字符串与字符数组。
5、字符数组的输入输出。
6、字符串处理函数1 、函数的定义。
2、函数参数和函数的值，形式参数和实际参数。
3、函数的返回值。
4、函数调用的方式，函数的声明和函数原型。
5、函数的嵌套调用。
6、函数的递归调用。
7、数组作为函数参数。
8、局部变量、全局变量的作用域。
9、变量的存储类别，自动变星，静态变量。
1 、带参数的宏定义。
2、“文件包含”处理。
1 、地址和指针的概念。
2、变量的指针和指向变量的指针变量。
3、指针变量的定义和引用。
4、指针变量作为函数参数。
5、数组的指针和指向数组的指针变量。
6、指向数组元素的指针。
7、通过指针引用数组元素。
8、数组名作函数参数。
9、二维数组与指针。
1 0、指向字符串的指针变星。
字符串的指针表示形式，字符串指针作为函数参数。
11 、字符指针变量和字符数组的异同。
计算机的五大工作原理
计算机的五大工作原理计算机作为现代科技的重要产物，其背后有着精密的工作原理。
本文将从硬件和软件层面，分别介绍计算机的五大工作原理：冯·诺伊曼结构、布尔逻辑、存储器层次结构、操作系统和算法。
一、冯·诺伊曼结构冯·诺伊曼结构是计算机的基本工作原理，它由冯·诺伊曼在20世纪40年代提出。
该结构包括五个主要组成部分：输入设备、输出设备、运算器（ALU）、控制器和存储器。
数据通过输入设备输入到计算机，经过运算器和控制器进行处理后，再通过输出设备输出结果。
冯·诺伊曼结构的优点是具备通用性和可编程性，使得计算机能够根据不同的需求进行灵活的运算。
同时，通过存储器的引入，计算机实现了数据的持久保存，提高了计算效率和存储能力。
二、布尔逻辑布尔逻辑是计算机内部处理信息的基础。
它是基于布尔代数的数学理论，在计算机中应用了与、或、非等逻辑运算符。
通过这些运算符，计算机能够实现逻辑判断和逻辑运算，从而实现复杂的数据处理和计算。
例如，逻辑门电路（如与门、或门、非门等）可以将多个输入信号进行逻辑运算，输出结果表示特定的逻辑判断结果。
布尔逻辑在计算机中的应用非常广泛，不仅用于逻辑电路的设计和实现，也用于算法的设计和程序的编写。
在计算机科学领域，布尔逻辑是理解和分析计算机工作原理的重要基础。
三、存储器层次结构存储器层次结构是计算机实现数据存储和访问的重要原理。
现代计算机通过不同层次的存储器（如寄存器、缓存、内存、硬盘等）进行数据的存储和读写操作。
存储器层次结构按照速度和容量进行分层，速度越快的存储器容量越小，速度越慢的存储器容量越大。
存储器层次结构的设计能够有效提高计算机的性能和效率。
高速缓存（Cache）作为位于CPU和内存之间的存储器层次，能够提供快速的数据访问速度，减少存储器访问的延迟时间。
同时，存储器层次结构也通过数据块的预读和预存等策略，提高了数据的访问命中率，减少了对慢速存储器的访问次数。
数据结构中常用的逻辑结构和存储结构
数据结构中常用的逻辑结构和存储结构一、概念数据是指由有限的符号（比如，"0"和"1"，具有其自己的结构、操作、和相应的语义）组成的元素的集合。
结构是元素之间的关系的集合。
数据结构是在整个计算机科学与技术领域上广泛被使用的术语。
数据结构是信息的一种组织方式，其目的是为了提高算法的效率，它通常与一组算法的集合相对应，通过这组算法集合可以对数据结构中的数据进行某种操作。
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。
数据结构有逻辑上的数据结构和物理上的数据结构之分。
逻辑上的数据结构反映成分数据之间的逻辑关系即逻辑结构，而物理上的数据结构反映成分数据在计算机内部的存储安排即存储结构。
数据结构是数据存在的形式。
数据结构作为一门学科主要研究数据的各种逻辑结构和存储结构，以及对数据的各种操作。
因此，主要有三个方面的内容：数据的逻辑结构；数据的物理存储结构；对数据的操作（或算法）。
通常，算法的设计取决于数据的逻辑结构，算法的实现取决于数据的物理存储结构。
因而研究数据结构的逻辑结构与存储结构显得十分重要。
二、结构分析（一）逻辑结构数据的逻辑结构是对数据之间关系的描述，有时就把逻辑结构简称为数据结构。
逻辑结构形式地定义为（K，R）（或（D，S）），其中，K是数据元素的有限集，R是K上的关系的有限集。
逻辑结构元素决定输入、存储、发送、处理和信息传递的基本操作功能，常将逻辑结构元素称为逻辑模块。
逻辑结构元素可以是计算机操作系统、终端模块、通信程序模块等。
逻辑结构元素还可以是相关的几个逻辑模块联合起来的更复杂的实体。
分析逻辑结构元素的相互作用，应考虑整个系统的操作，研究处理与信息流有关的进程（操作系统中的一个概念，表示程序的一次执行），并决定系统的逻辑资源。
逻辑结构有四种基本类型：集合结构、线性结构、树状结构和网络结构。
表和树是最常用的两种高效数据结构，许多高效的算法能够用这两种数据结构来设计实现。
数据的逻辑结构
数据的逻辑结构数据的逻辑结构是指数据元素之间的关系、组织方式以及相互之间的依赖关系等。
它是对数据集合在逻辑上的组织和排列方式进行描述，从而使得数据能够被有效地存储、检索和处理。
不同的数据逻辑结构适用于不同的应用场景和问题，合理选择和使用适当的数据逻辑结构是保证数据处理效率和准确性的关键。
一、线性结构线性结构是最简单的一种数据逻辑结构，它是一种有序排列的数据元素集合，每个数据元素只有一个前驱和一个后继。
常见的线性结构包括线性表、栈和队列等。
1. 线性表线性表是由n(n>=0)个数据元素组成的有限序列，它包括线性表的长度和具体的数据元素。
线性表常用的实现方式有顺序存储和链式存储两种。
（这里可以根据具体情况展开讨论与说明）2. 栈栈是一种特殊的线性表，它只能在一端进行插入和删除操作，这一端称为栈顶。
栈遵循"先进后出"（LIFO）的原则，常用于函数调用、表达式求值和括号匹配等场景。
（可以举例说明栈的应用）3. 队列队列也是一种特殊的线性表，它在一端进行插入操作，另一端进行删除操作。
队列遵循"先进先出"（FIFO）的原则，常用于模拟排队、任务调度和消息传递等场景。
（可以举例说明队列的应用）二、非线性结构非线性结构是指数据元素之间存在多对多的关系，数据元素之间并不是简单的前驱和后继关系。
常见的非线性结构包括树和图等。
1. 树树是一种节点之间呈现"一对多"的关系的非线性结构。
树的基本特点是有且仅有一个根节点，每个节点可以有多个子节点，但每个节点最多只有一个父节点。
树的应用广泛，例如文件系统、组织结构和数据库索引等领域。
（可以介绍树的基本概念和特点）2. 图图是由顶点和边组成的一种数据结构，顶点表示数据元素，边表示元素之间的关系。
图可以分为有向图和无向图，有向图中的边带有方向性，而无向图中的边不带方向。
图的应用包括网络拓扑、社交网络和路径规划等方面。
试举一个数据结构的例子、叙述其逻辑结构、存储结构、运算三个方面的内容。
数据结构复习笔记作者: 网络转载发布日期: 无数据就是指能够被计算机识别、存储和加工处理的信息的载体。
数据元素是数据的基本单位，有时一个数据元素可以由若干个数据项组成。
数据项是具有独立含义的最小标识单位。
如整数这个集合中，10这个数就可称是一个数据元素.又比如在一个数据库(关系式数据库)中，一个记录可称为一个数据元素，而这个元素中的某一字段就是一个数据项。
数据结构的定义虽然没有标准，但是它包括以下三方面内容：逻辑结构、存储结构、和对数据的操作。
这一段比较重要，我用自己的语言来说明一下，大家看看是不是这样。
比如一个表(数据库)，我们就称它为一个数据结构，它由很多记录(数据元素)组成，每个元素又包括很多字段(数据项)组成。
那么这张表的逻辑结构是怎么样的呢? 我们分析数据结构都是从结点(其实也就是元素、记录、顶点，虽然在各种情况下所用名字不同，但说的是同一个东东)之间的关系来分析的，对于这个表中的任一个记录(结点)，它只有一个直接前趋，只有一个直接后继(前趋后继就是前相邻后相邻的意思)，整个表只有一个开始结点和一个终端结点，那我们知道了这些关系就能明白这个表的逻辑结构了。
而存储结构则是指用计算机语言如何表示结点之间的这种关系。
如上面的表，在计算机语言中描述为连续存放在一片内存单元中，还是随机的存放在内存中再用指针把它们链接在一起，这两种表示法就成为两种不同的存储结构。
(注意，在本课程里，我们只在高级语言的层次上讨论存储结构。
)第三个概念就是对数据的运算，比如一张表格，我们需要进行查找，增加，修改，删除记录等工作，而怎么样才能进行这样的操作呢? 这也就是数据的运算，它不仅仅是加减乘除这些算术运算了，在数据结构中，这些运算常常涉及算法问题。
弄清了以上三个问题，就可以弄清数据结构这个概念。
--------------------------------------------------------------------------------通常我们就将数据的逻辑结构简称为数据结构，数据的逻辑结构分两大类：线性结构和非线性结构(这两个很容易理解)数据的存储方法有四种：顺序存储方法、链接存储方法、索引存储方法和散列存储方法。
数据结构题集及答案
判断题1.数据的逻辑结构与数据元素本身的内容和形式无关。
(√）2.一个数据结构是由一个逻辑结构和这个逻辑结构上的一个基本运算集构成的整体。
（√）3.数据元素是数据的最小单位。
(√）4.数据的逻辑结构和数据的存储结构是相同的。
（×）5.程序和算法原则上是没有区别的，所以在讨论数据结构时可以通用。
(×）6.从逻辑关系上讲,数据结构主要分为线性结构和非线性结构。
（√）7.数据的存储结构是数据的逻辑结构的存储映像。
(×）8.数据的物理结构是指数据在计算机内实际的存储形式。
（√）9.数据的逻辑结构是依赖于计算机的。
（×)10.算法是对解题方法和的描述步骤。
(√）填空题：1.数据有逻辑结构和存储结构两种结构.2.数据逻辑结构除了集合以外,还包括线性结构、树形结构和图形结构。
3.数据结构按逻辑结构可分为两大类，它们是线性结构和非线性结构。
4.树形结构和图形结构合称为非线性结构。
5.在树形结构中,除了树根结点以外，其余每个结点只有1个前驱结点。
6.在图形结构中,每个结点的前驱结点数和后继结点数可以任意多个。
7.数据的存储结构又叫物理结构.8.数据的存储结构形式包括顺序存储、链式存储、索引存储和散列存储。
9.线性结构中的元素之间存在一对一的关系。
10.树形结构中的元素之间存在一对多的关系。
11.图形结构的元素之间存在多对多的关系。
12.数据结构主要研究数据的逻辑结构、存储结构和算法（或运算）3个方面的内容。
13.数据结构被定义为(D，R）,其中D是数据的有限集合,R是D上的关系的有限集合。
14.算法是一个有穷指令的集合.15.算法效率的度量可以分为事先估算和事后统计法.16.一个算法的时间复杂性是算法输入规模的函数.17.算法的空间复杂度是指该算法所耗费的存储空间，它是该算法求解问题规模n的函数.18.若一个算法中的语句频度之和为T（n）=6n+3nlog2n，则算法的时间复杂度为O（nlog2n) .若一个算法中的语句频度之和为T(n）=3n+nlog2n+n2，则算法的时间复杂度为 ___O（n*n）_______ .数据结构是一门研究非数值计算的程序设计总是中计算机的操作对象，以及它们之间的关系和运算的学科。
计算机系统的逻辑组成结构
计算机系统的逻辑组成结构计算机系统是由硬件和软件两部分组成的。
其中，硬件是指计算机的物理设备，而软件是指运行在计算机上的程序和数据。
计算机系统的逻辑组成结构是指计算机系统中各个组成部分之间的逻辑关系和功能划分。
一、中央处理器（Central Processing Unit，简称CPU）中央处理器是计算机系统的核心，负责执行各种指令和进行数据处理。
它由控制器和运算器两部分组成。
控制器负责指令的解析和执行，运算器负责数据的运算和处理。
中央处理器通过控制总线、数据总线和地址总线与其他硬件设备进行通信。
二、存储器存储器是计算机系统中用于存储数据和程序的设备。
根据存取方式的不同，存储器可以分为随机存取存储器（Random Access Memory，简称RAM）和只读存储器（Read-Only Memory，简称ROM）。
RAM用于存储临时数据和程序，而ROM用于存储固定的程序和数据。
三、输入设备输入设备用于将外部数据或指令输入到计算机系统中。
常见的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、摄像头等。
输入设备将输入的数据转化为计算机可以识别和处理的形式，并通过输入接口传输给计算机系统。
四、输出设备输出设备用于将计算机系统处理后的数据或结果输出到外部环境中。
常见的输出设备有显示器、打印机、投影仪等。
输出设备将计算机系统的输出信号转化为人类可以理解的形式，并通过输出接口传输给外部环境。
五、外部存储器外部存储器用于扩展计算机系统的存储容量，可以独立于计算机系统进行数据的存储和读取。
常见的外部存储器有硬盘、光盘、U盘等。
外部存储器通过接口与计算机系统进行数据的传输和交换。
六、总线总线是计算机系统中各个硬件设备之间传输数据和信号的通道。
根据功能和传输速率的不同，总线可以分为数据总线、控制总线和地址总线。
数据总线用于传输数据，控制总线用于传输控制信号，地址总线用于传输设备地址。
七、操作系统操作系统是计算机系统的核心软件，负责管理和控制计算机系统的各个硬件和软件资源。
数据结构的逻辑结构及物理结构
数据结构的逻辑结构及物理结构数据结构是计算机科学的重要基础，它研究了数据的组织方式和存储结构，为解决实际问题提供了有效的数据处理方法。
数据结构的逻辑结构和物理结构是数据结构的两个重要方面，它们分别描述了数据之间的关系和数据在存储器中的表示方式。
一、逻辑结构逻辑结构是指数据元素之间的关系，描述了数据元素之间的逻辑关系，不涉及具体的存储方式。
常见的逻辑结构有线性结构、树形结构和图形结构。
1. 线性结构线性结构是最基本的逻辑结构，数据元素之间是一对一的关系。
其中，线性表是最简单的线性结构，数据元素之间只有"前驱"和"后继"的关系，比如数组和链表。
栈和队列是线性表的特殊形式，它们分别满足"先进后出"和"先进先出"的原则。
2. 树形结构树形结构是由节点和边组成的非线性结构，节点之间存在着一对多的关系。
其中，树是最常用的树形结构，它是由一个根节点和若干个子树组成，每个子树也是一棵树。
二叉树是一种特殊的树形结构，每个节点最多有两个子节点。
3. 图形结构图形结构是由顶点和边组成的非线性结构，顶点之间可以存在任意关系。
图是最常用的图形结构，它分为有向图和无向图，顶点之间通过边连接。
图的常用算法有深度优先搜索和广度优先搜索。
二、物理结构物理结构是指数据在计算机存储器中的表示方式，也称为数据的存储结构。
常见的物理结构有顺序存储结构和链式存储结构。
1. 顺序存储结构顺序存储结构将数据元素逐个存放在计算机存储器的连续存储单元中，数据元素的逻辑关系由元素在存储器中的相对位置来表示。
数组是常用的顺序存储结构，它具有随机访问的特点，可以通过索引直接访问任意位置的元素。
2. 链式存储结构链式存储结构使用指针将数据元素连接在一起，每个元素包含数据和指向下一个元素的指针。
链表是常用的链式存储结构，它灵活地插入和删除节点，但访问元素需要通过指针遍历。
三、逻辑结构与物理结构之间的映射关系逻辑结构和物理结构之间存在着一一对应的映射关系。
线性表的逻辑和存储结构
4.2 线性表的顺序存贮结构
具体地讲，线性表的顺序存贮（也称连续存贮） 方法是，将表中各元素依它们的逻辑次序存贮 在一片连续的存贮区域中，使任意两相邻元素 之间的存贮单元个数相等。通常，元素之间不 留空闲存贮区 在这种存贮结构中，有下列关系成立 Loc(ai)= (i-1)*c 这里，Loc(ai)表示第i个元素ai的相对地址。c是 每个元素所占的单元个数
Locat(elem,sn) 查找值为elem的第sn个元素。
Locat(elem,foundElem)查找值为elem 的各元素 LocatFirst(elem)查找第一个值为elem的元素 LocatNext(elem)查找值为elem的下一个元素 Insert(elem,sn)在第sn个元素之前插入一个新元素 Delete(sn)删除第sn 个元素，并返回其地址 Delete(sel,elem Deleted)删除由sel指定的下标选择 器所指出的各个元素，并将它们的地址存入 elem Deleted所指定的数组，返回所删除元素的个数。
GetAddress(idx):返回序号为idx的元素的地址
Set(idx,elem)： 将序号为idx元素的值，设置给elem 所指 位置的元素 Prior(idx)：返回序号为idx的元素的上一个元素的地址。 Next(idx)：返回序号为idx的元素的下一个元素的地址。
CountElem(elem):计算elem元素的个数
Байду номын сангаас
public: TLinearListSqu(void); TLinearListSqu(long mSize); ~TLinearListSqu(void); virtual TElem &Get(long idx); virtual TElem *GetAddress(long idx); virtual TElem *Set(long idx, TElem &elem); virtual TElem *Prior(long idx); virtual TElem *Next(long idx); virtual long CountElem(TElem &elem); virtual long Locate(TElem &elem, long sn=1); virtual long Locate(TElem &elem, long *foundElemIndex); virtual long LocateFirst(TElem &elem); virtual long LocateNext(TElem &elem); virtual TElem *Insert(TElem &elem, long sn=1); virtual TElem *Delete(long sn=1); virtual long Delete(TIndexSelector &sel, TElem *elemDeleted=NULL); virtual long DeleteByIndex(long *idxTobeDel, long numIdx, TElem *elemDeleted=NULL); void Print(); //Only for test };
数据结构课后答案.
第1章绪论1．简述下列概念：数据、数据元素、数据项、数据对象、数据结构、逻辑结构、存储结构、抽象数据类型。
答案：数据：是客观事物的符号表示，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。
如数学计算中用到的整数和实数，文本编辑所用到的字符串，多媒体程序处理的图形、图像、声音、动画等通过特殊编码定义后的数据。
数据元素：是数据的基本单位，在计算机中通常作为一个整体进行考虑和处理。
在有些情况下，数据元素也称为元素、结点、记录等。
数据元素用于完整地描述一个对象，如一个学生记录，树中棋盘的一个格局（状态）、图中的一个顶点等。
数据项：是组成数据元素的、有独立含义的、不可分割的最小单位。
例如，学生基本信息表中的学号、姓名、性别等都是数据项。
数据对象：是性质相同的数据元素的集合，是数据的一个子集。
例如：整数数据对象是集合N={0，±1，±2，…}，字母字符数据对象是集合C={‘A’，‘B’，…，‘Z’，‘a’，‘b’，…，‘z’}，学生基本信息表也可是一个数据对象。
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。
换句话说，数据结构是带“结构”的数据元素的集合，“结构”就是指数据元素之间存在的关系。
逻辑结构：从逻辑关系上描述数据，它与数据的存储无关，是独立于计算机的。
因此，数据的逻辑结构可以看作是从具体问题抽象出来的数学模型。
存储结构：数据对象在计算机中的存储表示，也称为物理结构。
抽象数据类型：由用户定义的，表示应用问题的数学模型，以及定义在这个模型上的一组操作的总称。
具体包括三部分：数据对象、数据对象上关系的集合和对数据对象的基本操作的集合。
2．试举一个数据结构的例子，叙述其逻辑结构和存储结构两方面的含义和相互关系。
答案：例如有一张学生基本信息表，包括学生的学号、姓名、性别、籍贯、专业等。
每个学生基本信息记录对应一个数据元素，学生记录按顺序号排列，形成了学生基本信息记录的线性序列。
逻辑结构和存储结构的概念
逻辑结构和存储结构的概念一、逻辑结构从定义的角度来说，所谓逻辑结构，指的就是数据之间的逻辑关系，从逻辑关系上来描述数据。
逻辑结构又包括线性结构和非线性结构两种，线性表是一种典型的线性结构，图是一种典型的非线性结构，特别注意：逻辑结构与存储结构无关。
逻辑结构指的就是数据元素之间的关系，这种关系可以是如下的几种：（1）没有关系：一个集合，里面的元素除了同属一个集合以外，没有其他任何关系。
很明显，这是一种非线性的关系。
（2）一对一：线性结构。
线性结构中的元素都是一对一的。
你可以简单的把它理解为一个串，仅有一个开端和一个结尾结点，并且除了开端和结尾外，每个结点只能有一个前驱结点和一个后继结点。
（3）一对多：图或者树就是两种典型的一对多的非线性关系。
从图中可以看到，非线性结构的树和图中的结点除了第一个结点和最后一个结点以外，其余结点能够有一个或者多个前驱和后继。
二、存储结构存储结构，也被称作是物理结构，表述的是含有某种逻辑关系的元素在计算机中存储的方式。
可以理解为数据元素在存储器上的排列方式。
（1）顺序存储：所谓顺序存储，就是把逻辑上相邻的数据元素，存储到计算机的存储器上时，在物理上也是相邻的。
最简单的实现就是数组，我们可以直接把一列元素存储在数组中。
显然，这种实现存储的方式优点是：能够实现随机存取，即通过数组的下标，我们能够很轻松的找到数据元素获取或者修改它。
（2）链式存储：链式存储，就是我们所熟知的链表。
我们无需像顺序存储那样，单独开辟一片连续的存储空间，只需要用到的时候直接分配空间，用指针来实现整个一对一逻辑结构的实现。
这样子做虽然节省了空间、动态扩容，但是问题也很明显：当你想找到编号为n的元素，只能从表头开始遍历。
（3）索引存储：这种存储方式类似于我们的书和目录的关系。
比如书中”第五章“的内容在35页，我们想要找到它，只需要浏览目录，然后通过页码找到相关的内容。
一般存储的时候都是【关键字，地址】这种形式。
数据结构的三要素
数据结构的三要素
数据结构的三要素：
⼀：逻辑结构
1.线性结构：⼀对⼀
2.树形结构：⼀对多
3.图结构：多对多
4.集合
⼆：数据计算
定义：什么是数据计算呢？就是依据不同的数据结构⽽得出的计算⽅法，例如线性的插⼊，删除之类的
三：物理结构（物理储存）
知晓了数据结构，得到了数据计算⽅法，那么接下来就是分析这些数据在计算机硬件中的关系
1.顺序存储的数据在的物理逻辑在计算机⾥的关系体现就是邻接关系。
所以他们的数据在计算机中需要⼀块连着的空间，不可随意放置。
2.链式存储的数据，链式存储相对于顺序存储就更为⾃由，彼此两个数据在计算机⾥的存储位置不必邻接在数据的前端后端都有指针，通过指针来体现数据的逻辑关系
3.散列存储
4.索引存储，索引存储中有⼀张索引表可以，数据的调⽤通过索引表来访问数据。
数据结构教程(章 (1)
第1章 绪论
图1-3 求最大公约数的算法
第1章 绪论
例1.2 对两个正整数m和n，给出求它们最大公因子的 算法。
数据的存储结构是指数据的逻辑结构在计算机存储器中的映 像表示，即在能够反映数据逻辑关系的前提下数据在存储器中的 存储方式。
数据的运算是在数据上所施加的一系列操作，称为抽象运算， 它只考虑这些操作的功能，而暂不考虑如何完成，只有在确定了 存储结构后，才会具体实现这些操作。也即，抽象运算是定义在 逻辑结构上的，而实现则是建立在存储结构上的。最常用的运算 有：检索、插入、删除、更新以及排序等。
第1章 绪论 例1.1 一个学生信息(数据)表如表1.2所示，请指出表中 的数据、数据元素及数据项，并由此得出三者之间的关系。
姓名 刘小平 王红 吕军
马文华
表 1.2 学生信息表
性别
年龄
专业
男
21
计算机
女
20
数学
男
20
经济
女
19
管理
其他 … … …
…
第1章 绪论
【解】表1.2中是全部学生信息数据。表中的每一行即 为记录一个学生信息的数据元素，而该行中的每一项则为一个 数据项。数据、数据元素和数据项实际上反映了数据组织的三 个层次，数据可以由若干个数据元素构成，而数据元素则又可 以由若干数据项构成。
(2) 链式存储结构：在数据元素上附加指针域，并借助指 针来指示数据元素之间的逻辑关系。链式存储结构通常是利用 程序语言中的指针类型来描述的。
2020年整理试举一个数据结构的例子、叙述其逻辑结构、存储结构、运算三个方面的内容。.doc
数据结构复习笔记作者: 网络转载发布日期: 无数据就是指能够被计算机识别、存储和加工处理的信息的载体。
数据元素是数据的基本单位，有时一个数据元素可以由若干个数据项组成。
数据项是具有独立含义的最小标识单位。
如整数这个集合中，10这个数就可称是一个数据元素.又比如在一个数据库(关系式数据库)中，一个记录可称为一个数据元素，而这个元素中的某一字段就是一个数据项。
数据结构的定义虽然没有标准，但是它包括以下三方面内容：逻辑结构、存储结构、和对数据的操作。
这一段比较重要，我用自己的语言来说明一下，大家看看是不是这样。
比如一个表(数据库)，我们就称它为一个数据结构，它由很多记录(数据元素)组成，每个元素又包括很多字段(数据项)组成。
那么这张表的逻辑结构是怎么样的呢? 我们分析数据结构都是从结点(其实也就是元素、记录、顶点，虽然在各种情况下所用名字不同，但说的是同一个东东)之间的关系来分析的，对于这个表中的任一个记录(结点)，它只有一个直接前趋，只有一个直接后继(前趋后继就是前相邻后相邻的意思)，整个表只有一个开始结点和一个终端结点，那我们知道了这些关系就能明白这个表的逻辑结构了。
而存储结构则是指用计算机语言如何表示结点之间的这种关系。
如上面的表，在计算机语言中描述为连续存放在一片内存单元中，还是随机的存放在内存中再用指针把它们链接在一起，这两种表示法就成为两种不同的存储结构。
(注意，在本课程里，我们只在高级语言的层次上讨论存储结构。
)第三个概念就是对数据的运算，比如一张表格，我们需要进行查找，增加，修改，删除记录等工作，而怎么样才能进行这样的操作呢? 这也就是数据的运算，它不仅仅是加减乘除这些算术运算了，在数据结构中，这些运算常常涉及算法问题。
弄清了以上三个问题，就可以弄清数据结构这个概念。
--------------------------------------------------------------------------------通常我们就将数据的逻辑结构简称为数据结构，数据的逻辑结构分两大类：线性结构和非线性结构(这两个很容易理解)数据的存储方法有四种：顺序存储方法、链接存储方法、索引存储方法和散列存储方法。
opengauss的逻辑结构
openGauss是一个开源的关系型数据库管理系统，它的逻辑结构是基于传统的关系型数据库管理系统的基本构成，同时融入了分布式、云原生等现代技术元素。
下面是openGauss 的主要逻辑构成部分的详细解释。
客户端-服务器架构：openGauss采用典型的客户端-服务器架构，用户通过客户端应用程序发送请求，服务器处理请求并返回结果。
进程结构：openGauss的服务器进程由多个子进程组成，每个子进程负责处理特定的任务，例如查询处理、数据存储等。
内存结构：openGauss的内存结构包括共享内存和私有内存。
共享内存用于进程间的通信，私有内存则用于存储每个进程的特定信息。
存储结构：在存储层面，openGauss使用表空间、数据文件、数据块等概念来组织和管理数据。
表空间是数据库的逻辑分区，数据文件是表空间的物理存储单位，数据块是数据文件的最小读写单位。
事务处理：openGauss支持ACID事务，通过事务日志、锁机制、多版本并发控制等技术，确保事务的原子性、一致性、隔离性和持久性。
查询处理：openGauss的查询处理流程包括解析、优化、执行等阶段。
优化器会根据数据的统计信息、查询的复杂性等因素生成高效的执行计划。
分布式特性：作为一个分布式数据库，openGauss还具有一些分布式特性，例如数据分片、分布式事务、分布式查询等。
数据分片将数据分散到多个节点上存储和处理，提高了系统的扩展性和可用性。
安全特性：openGauss提供了一系列的安全特性，包括数据加密、访问控制、审计跟踪等，以保护数据的机密性、完整性和可用性。
以上仅是openGauss逻辑结构的概览，实际上它的设计和实现要复杂得多。
定义数据库的逻辑结构与物理存储之间的对应关系
数据库的逻辑结构是指数据库中数据的组织方式和关系。
逻辑结构包括表、视图、索引、触发器等，它们定义了数据的存储方式、数据之间的关联关系以及访问数据的方式。
物理存储是指实际存储数据的介质和数据在介质上的存储形式。
物理存储包括磁盘、固态硬盘等存储介质，以及文件的组织方式、数据块的存储格式等。
逻辑结构与物理存储之间存在对应关系，即逻辑结构中的数据对象如何映射到物理存储上。
这种对应关系是数据库管理系统（DBMS）内部实现的，用户通常无需直接了解或干预。
数据库管理系统根据逻辑结构和物理存储之间的对应关系，将数据存储在物理存储介质上。
这个过程称为物理存储的实现。
具体实现方式会因不同的DBMS而有所差异，但通常会考虑以下几个方面：
1. 数据库表到文件的映射：每个数据库表都会被映射到一个或多个物理文件中。
文件可以按照表空间、分区等方式进行组织。
2. 记录到数据块的映射：表中的记录会被划分到数据块（或页）中进行存储。
数据块是物理存储介质上的最小存储单元。
3. 索引的存储：索引被用于加快数据的检索，它们通常也需要在物理存储上进行存储和管理。
4. 数据缓存机制：为了提高查询性能，DBMS通常会使用缓存来暂时存储热点数据。
这些缓存通常位于内存中，以减少对物理存储的访问。
总之，逻辑结构与物理存储之间的对应关系由数据库管理系统负责实现和管理。
逻辑结构定义了数据的组织方式和关系，物理存储决定了数据在介质上的存储形式。
通过适当的映射和存储策略，DBMS可以高效地管理和操作数据库中的数据。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
数据处理流图
在需求分析中，通过自顶向下、逐步分解的 方法分析系统。任何一个系统都可以抽象为 数据流图的形式。
数据源
处理
数据输出
数据存储
3 数据库结构设计
• 3.1 概念结构设计 • 3.2 逻辑结构设计 • 3.3 物理结构设计
数据库设计分类
• 数据库设计分为：数据库结构设计和 数据库行为设计。
局部E-R图
产品 m 产品号 性能参数
组成 零件个数
n 零件
零件号
价格
材料 m
材料号 材料类型 库存量
使用 使用量
n 产品
零件号
规格
合并示例
产品号 性能参数
零件号
产品 m
组成
• 新奥尔良（New Orleans）方法
需求 分析
需求说明
概念结 构设计
概念结构
逻辑结 构设计
逻辑结构
物理 设计
物理结构 结构
• 数据库设计方法从本质上看仍然是手工设计 方法，其基本思想是过程迭代和逐步求精。
1.3 数据库设计的基本步骤
• 需求分析 • 结构设计 • 行为设计 • 数据库实施 • 数据库运行和维护
在。 • 冲突主要有三类：
• 属性冲突：属性域冲突、属性取值单位冲突 • 命名冲突：同名异义和异名同义 • 结构冲突：同一对象在不同应用中具有不同的
抽象、同一实体在不同的局部E-R图中所包含 的属性个数和属性的排列次序不完全相同。
优化全局E-R模型
• 实体个数尽可能少； • 实体所包含的属性尽可能少； • 实体间联系无冗余。
出与DBMS有关的逻辑模型 。
概念结构设计的策略
• 自底向上。先定义局部应用的概念结构，然 后按一定的规则把它们集成起来，从而得到 全局概念模型。
• 自顶向下：先定义全局概念模型，然后再逐 步细化。
• 由里向外：先定义最重要的核心结构，然后 再逐步向外扩展。
• 混合策略。将自顶向下和自底向上结合起来 使用。
• 结构设计包括设计数据库的概念结构、 逻辑结构和存储结构。
• 行为设计包括设计数据库的功能组织 和流程控制。
数据库结构设计过程
应用需求1 应用需求2
…
外模式1 外模式2 外模式m
概念设计
逻辑设计
内模式
应用需求n 综合与抽象
表示转换
逻辑映象
数据库结构设计包含内容
• 概念结构设计：形成DB概念模式，用语 义层模型描述，如E－R图 。
人为处理，抽取所关心的共同特性，忽略非 本质细节，并把这些特性用各种概念准确的 加以描述。 • 一般有三种抽象方法：
• 分类 • 概括 • 聚集
分类
（1）在相似的个体之间提取共性，建立“类”的概念 （集合）。
• 个体与个体之间：具有相似的状态与行为，有相同的 描述结构，相互用主码值区分。
• 个体与类之间：个体Is a member of 类（子类有且仅 有一个超类）。
• 逻辑结构设计：形成DB逻辑模式与外模 式，用结构层模型描述，例基本表、视 图等。
• 物理结构设计：形成DB内模式，用文件 级术语描述。例DB文件或目录、索引。
3.1 概念结构设计
• 概念结构设计的任务是产生反映企 业组织信息需求的数据库概念结构， 即概念模型。
概念模型的特点
• 有丰富的语义表达能力。 • 易于交流理解。 • 易于更改。 • 易于向各种数据模型转换，易于导
• 动态行为设计是指应用程序设计（动作操纵： 功能组织、流程控制）
数据库设计的特点
• 数据库的结构设计在模式或外模式中定义。 • 数据库的行为设计在存取数据库的应用程
序中设计和实现。 • 程序和数据不易结合。 • 数据库设计较为复杂。 • 结构设计和行为设计是分离进行的。
1.2 数据库设计方法概述
采用E-R模型方法的概念结构设计
• 设计局部E-R模型
E-R模型的设计内容包括确定局部E-R模型 的范围、定义实体、联系以及它们的属 性。
• 设计全局E-R模型
将所有局部E-R图集成为一个全局E-R图， 即全局E-R模型。
• 优化全局E-R模型
设计局部E-R模型
• 概念结构是对现实世界的一种抽象。 • 所谓抽象是对实际的人、物、事和概念进行
1 数据库设计概述
• 1.1 数据库设计的特点 • 1.2 数据库设计方法概述 • 1.3 数据库设计的基本步骤
1.1数据库设计的特点
（1）综合性
• 涉及面广，需包含计算机专业知识及业务系 统专业知识；
• 要解决技术及非技术两方面的问题；
（2）静态结构设计与动态行为设计是分离的
• 静态结构设计是指数据库的模式框架设计（包 括语义结构（概念）、数据结构（逻辑）、存 储结构（物理））；
数据库设计全过程
需求分析
数据分析
功能分析
概念结构设计
功能设计
逻辑结构设计
事务设计
物理结构设计
程序设计
加载数据
调试运行
运行和维护
2 数据库需求分析
• 2.1 需求分析的任务 • 2.2 需求调查
2.1需求分析的任务
• 需求分析阶段的主要任务是对现实世界要处 理的对象（公司，部门，企业）进行详细调 查，在了解现行系统的概况、确定新系统功 能的过程中，收集支持系统目标的基础数据 及其处理方法。
• 需求分析是在用户调查的基础上，通过分析， 逐步明确用户对系统的需求，包括数据需求 和围绕这些数据的业务处理需求。
2.2 需求调查
• 用户调查的重点是“数据”和“处理”。
• 信息需求 定义未来数据库系统用到的所有信息，明确用户将 向数据库中输入什么样的数据，从数据库中要求获得哪些内 容，将要输出哪些信息。同时还要描述数据间的联系等。
学生
class
张三 李四 王五 … Is a member of
概括
学生
本科生
研究生
超类 Is a subset of 子类
聚集
学号
学生
姓名
…
性别
实体型 Is a part of
属性
设计全局E-R模型
• 将局部E-R图集成为全局E-R图； • 需消除各分E-R图合并时产生的冲突； • 解决冲突是合并E-R图的主要工作和关键所
• 处理需求 定义了系统数据处理的操作功能，描述操作的优先 次序，包括操作的执行频率和场合，操作与数据间的联系。 处理需求还要明确用户要完成哪些处理功能，每种处理的执 行频度，用户需求的响应时间以及处理的方式，比如是联机 处理还是批处理，等等。
• 安全性与完整性要求 描述了系统中不同用户对数据库的使用 和操作情况，完整性要求描述了数据之间的关联关系以及数 据的取值范围要求。