1.1資料結構： 電腦科學是一門研究資料表示和資料處理的科學，在利用計算機進行資料處理時，實際需要處理的資料元素一般有很多。要提高資料處理效率，節省儲存空間，如何組織資料就成了關鍵問題。而資料結構用來反映一個數據的內部構成，即資料由哪些成分構成，以什麼方式和結構構成。

1.1.1基本概念： 1.資料

資料(Date)是外部世界資訊的載體。它能夠被計算機識別、儲存和加工處理，是計算機程式的加工的原料。計算機程式處理各種各樣的資料，可以是數值資料，如整數、實數或複數，主要用於工程計算、科學計算和商務處理等；也可以是非數值資料，如字元、文字、圖形、影象、聲音等。

2.資料元素和資料項

資料元素(Data Element)是資料的基本但聞，在計算機程式中通常作為一個整體進行考慮和處理。資料元素有時也被成為元素、結點、頂點、記錄等。

一個數據元素可由若干個資料項(Data Item)組成。資料項是不可分割的、含有獨立意義的最小資料單位。資料項有時也被稱為欄位(Field)或域(Domain)。例如，在資料庫資訊處理系統中，資料表的一條記錄就是一個數據元素。這條記錄中的學生學號、姓名、性別、籍貫、出生年月日、成績等欄位就是資料項。

資料項分為兩種。一種叫做初等項，如學生的性別 籍貫等，在處理時不能再進行分割；另一種叫做組合項，如學生的成績，它可以再分為數學、物理、化學等更小的項。

3.資料物件

資料物件(Data Object)是性質相同的資料元素的集合。它是資料的一個子集，具有相同性質的資料元素的集合。在某個具體問題中，資料元素都具有相同的性質，屬於同一資料物件，

資料元素是資料元素類的一個例項。例如，整數資料物件是{0,1,2,3,·······}，字元資料物件是{a,b,c,d,······}。在交通諮詢系統的交通網中，所有的頂點是一個數據元素類，頂點A和頂點B各自代表一個城市，是該資料元素類中的兩個例項，其資料元素的值分別為A和B。

4.資料型別

資料型別(Data Type)是高階程式設計語言中得概念，是資料的取值範圍和對資料進行操作的總和。資料型別規定了程式中物件的特性。程式中的每個變數、常量或表示式的結果都應該屬於某種確定的資料型別。例如，C語言中的整型變數，其取值範圍為某個區間上的整數(區間大小因計算機而異)，定義在其上的操作為 加 減 乘 除和取模等算數運算。

5.資料結構

簡單地說，資料結構(Data Structure)是指資料與資料之間的關係。在任何問題中，資料元素之間都不是孤立的，而是存在著一定的關係，這種關係稱為結構(Structure)。

例如，有一張學生選課表，這個表就是資料；成績表中記錄了班級每個學生選課的成績，每個學生的姓名為一行組成一條記錄。每個記錄由姓名、學號、課程成績等欄位組成，每個記錄就是一個結點也稱為資料元素；每個欄位就是資料項。姓名欄位取值範圍為字元型，而課程成績欄位取值為整型。學生選課成績表的資料是一組學生成績資訊，這組資訊具有相同特性，屬於同一資料物件，相鄰資料元素之間存在序偶關係，按照學號升序排列。

1.1.2資料結構概念 資料結構是指互相之間存在著一種對多種關係的資料元素的集合。根據資料元素之間關係所不同的特性，通常有以下4類基本結構。

·集合結構：在集合結構中，資料元素間的關係是“屬於同一個集合”。集合結構是元素關係極為鬆散的一種結構。

·線性結構：該結構的資料元素之間存在著一對一的關係，即一個數據元素只與另一個數據元素有關係。

·樹性結構：該結構的資料元素之間存在著一對多的關係，即一個數據元素只與另外多個數據元素有關係。

·圖性結構：該結構的資料元素之間存在著多對多的關係，即資料元素之間有多個關係。圖形結構也稱作網狀結構。

如圖1-1所示為上述4類基本結構的示意圖。

              圖1-1 4類基本結構的示意圖

說明：由於集合石資料元素之間關係極為鬆散的一種結果，因此也可用其他結構來表示。 從上面所介紹的資料結構的概念中可知，一個數據結構有兩個要素：

一個是資料元素的集合；另一個是關係的集合。在形式上，資料結構通常可以採用一個二進組來表示，形式如下。

               Data_Structure=(D,R)

其中，D是有限個數據元素的集合；R是D上關係的有限資料元素的集合