CAD常用数据结构解析

4.数据的物理结构 :数据的物理结构也称为数据的存储
结构，是数据元素和它们之间的关系在计算机中的表示。
5.数据类型:数据类型是程序设计语言允许变量的种类。
每一种程序设计语言都提供一组基本的数据类型。 C 语言 提供字符型、整型、浮点型和双精度型4种基本的数据类型。
2.2 线性表
2.2.1 线性表的逻辑结构
a) 结点 图 2.2 链表结构
b) 链表
2.2.3
数组
几乎所有的程序设计语言都把数组作为固有数据类型。 数组可以看成是线性表的扩充，数组的存储也采用顺序分配 的原则，即在存储器中开辟一块连续的存储空间，依次存放 数组的各个元素。 我们可以用数组来顺序地表示线性表，线性表是一个一 维表，与线性表不同的是，数组可以是多维的。
如A(i)，B(i, j)，C(j1, j2, j3, …, jn)都可以表示一个数组，
A(4)是一维数组，数组长度为4； B(3, 5)是二维数组，第一维长度为3，第二维长度为5。
2.2.4
栈
进栈 出栈
1.栈的逻辑结构 栈也是线性表，它与普通线性 表的区别就在于对它的运算仅限定 在表尾。 假 定 栈 s=(a1, a2, a3, ,…, ai-1, ai, ai+1, …, an) ， 则 a1 称 为栈底元素，an为栈顶元素。进栈 的顺序是 a1, a2, a3, ,…, an) ， 出 栈 的 顺 序 是 an, an-1, …, a3, a2, a1 。它的显著特点是后进先出 (LIFO, Last In First Out)。
独立的个体。数据元素本身可能是简单的，也可能是复杂 的。 在复杂的线性表中，一个数据元素可以由若干个数据项组 成，此时常把数据元素称为记录，而含有大量记录的线性 表称为文件。
3.数据的逻辑结构 :通常所说的数据结构一般是指数据
的逻辑结构。数据的逻辑结构仅考虑数据之间的逻辑关系， 它独立于数据的存储介质。
间，还可以减少程序运行所用的时间。
本章介绍CAD常用的数据结构: 包括数组、
栈、队、链表、树 和二叉树。
2.1 基本概念
1.数据：是对客观事物的符号表示，在计算机中是指所有
能输入到计算机中并被计算机程序处理的符号总称。数值、 字符是数据，图形、图像也是数据。
2.数据元素：是数据的基本单位，是数据这个集合中相对
定义：n个数据元素的有限序列
一个数据元素可以由若干个数据项（Item）组成， 此时，常把数据元素称为记录（ Record ），含有大 量记录的线性表又称为文件（File）。
姓 名 学号 性别 年龄 班 级 健康状况
王晓林
程 红 刘建平
02001
02002 02006
男
女 男
18
20 21
机械02 健康
a1
a2
a3
a4
……
an
所有数据元素ai在同一个线性表中必须是相同的数据类型。
2.2.2 线性表的存储结构
1.线性表的顺序存储结构
顺序存储就是用一组连续的存储单元，按照数据元素的逻辑 顺序依次存放。数据元素在存储器中的存放地址和该元素的 下标一一对应。 假定一个线性表A(n)，它的每个数据元素占l个存储单元，第 一个数据元素在内存中的开始地址为L(a1)，那么，第i个数 据元素的存储位置为
Байду номын сангаас
举例
2.线性表的链式存储结构
链式存储就是用一组任意的存储单元存放表中的数据元素。 结点：数据域、指针域 数据域：用于存放数据元素值； 指针域：用于存放直接前驱或直接后继结点的地址（指针）。
数据域 Data 指针域 Link
Head
Data1 Link1 Data2 Link2
…
Datan

第2章 CAD常用的数据结构
CAD内部以及CAD与CAPP、CAM之间
的数据集成：要求用户提供给计算机的已不是
简单的、孤立的数据，而是存在一定关系的批量数 据。这些数据是计算机操作的原材料，需要事先进 行组织构造，让它们按照某种具体的结构形式相互 关联在一起，这种关联就是数据结构。
合理的数据结构：不但可以减少程序所占空
栈顶
an … a3 a2
栈底
a1
图 2.3 栈结构
2.栈的存储结构 理论上讲，顺序存储或链式存储都可以作为栈的存 储结构。由于栈的容量一般是可以预见的，而且运算仅 限于栈顶，所以通常采用顺序存储作为栈的存储结构。
TOP=-1
TOP=0 A
TOP=4 E D C B A
TOP=2 C B A
3.栈的运算
L(ai)=L(a1)+(i-1)l
元素下标 内存状态 存储地址 … b 1 a1 b+1l 2 a2 b+2l 3 a3 b+3l … … b+(i-1)l i ai … … n an b+(n-1)l …
图 2.1 线性表的存储结构
线性表顺序存储结构的特点 (1) 有序性：各数据元素之间的存储顺序与逻辑顺序一致。 (2) 均匀性：每个数据元素所占存储空间的长度是相等的。 根据以上特点不难看出程序设计语言中的数组是典型的顺序 存储的线性表。因此用程序建立顺序存储的线性表及对该表 的运算，可通过对数组的说明和运算来实现。
机械02 一般 机械02 神经衰弱
（a1,a2,a3,…,an）表中元素的个数n定义为线性表的长度 (n>=0)，n=0的表称为空表。
线性表的特点：
1) 线性表是数据元素的一个有限序列。 2) 线性表中数据元素的个数定义为线性表的长度n，当n =0时， 为空表 。 3)数据元素在线性表的位置取决于它们自己的序号，数据元素 之间的相对位置是线性的，如a1是第一个元素，an是最后一个 元素。 4)除了第一个和最后一个数据元素外，每个数据元素有且只 有一个直接前趋，有且只有一个直接后继。
图 2.4 出入栈操作
建栈 栈的存储结构用数组s[n]。设一栈顶指针为TOP，它 不必指向数据元素的实际地址，只记录数据元素的逻辑序号 即可。当元素尚未进栈时，令TOP等于-1。 进栈 如果有元素进栈，首先检查栈顶指针TOP，如果TOP等 于 m ，表示栈满。如果 TOP<m ，令 TOP=TOP+1 ，将该元素赋给 s[TOP]。 出栈 出栈即取走栈顶元素。首先检查栈顶指针 TOP ，如果 TOP=-1，表示栈空。如果TOP>-1，出栈元素为s[TOP]，然后 令TOP=TOP-1。