数据结构与算法：图状结构与ADT解析

"图状结构-数据结构 严蔚敏版" 在数据结构领域，图状结构是一种非线性结构，它可以表示实体间复杂的关系。根据边的方向，图分为有向图和无向图。有向图的边具有方向性，从一个顶点指向另一个顶点，而无向图的边没有方向，可以视为双向连接的。树形结构是图状结构的一个特例，其中每个节点最多有一个父节点（除了根节点），可以有多于一个的子节点。树形结构中，二叉树是最常见的一种，每个节点最多只有两个子节点。 线性结构是一类重要的数据结构，包括线性表、栈和队列。线性表是一种简单的数据结构，由n（n>=0）个相同类型元素的有序序列组成。线性表的推广形式是广义表，它可以包含子表。数组是另一种线性结构，其元素在内存中是连续存放的，可以通过索引来访问。串是特殊的线性表，由零个或多个字符组成。受限线性表，如栈和队列，具有特定的插入和删除规则：栈遵循“后进先出”（LIFO）原则，而队列遵循“先进先出”（FIFO）原则。 数据的存储结构分为三种基本类型：顺序存储结构、链式存储结构和复合存储结构。顺序存储结构，如数组，数据元素在内存中按顺序存放；链式存储结构，如链表，通过指针连接数据元素；复合存储结构结合了顺序和链式存储的优点，比如B树或哈希表。 逻辑结构与物理结构是数据结构的两个重要概念。逻辑结构关注数据元素之间的关系，而物理结构关注数据在计算机内存中的实际存储方式。图1-4展示了逻辑结构与存储结构的对应关系，而图1-5则描绘了数据逻辑结构层次关系，从最基础的线性表到更复杂的树和图。 抽象数据类型（ADT）是数据结构的核心概念之一。ADT不涉及具体实现，而是定义了一组操作和它们作用的数据集。例如，整数ADT包含了整数及其相关的运算。ADT的抽象特性允许开发者关注问题的本质，而不是实现细节。信息隐蔽是ADT的另一个关键特征，它意味着用户只需要知道如何使用ADT提供的接口，而无需了解内部实现。 在实际编程中，例如在C语言中，数组的下标通常从0开始，这意味着第i个元素的下标是i-1。顺序存储的线性表虽然便于访问，但插入和删除操作可能涉及大量元素的移动，可能导致空间浪费或处理长度变化大时的溢出问题。指针操作是C语言中处理数据结构的重要手段，通过指针可以灵活地访问和修改内存中的数据。 总结来说，本资源涵盖了数据结构的基础知识，包括图、树、线性表、栈、队列、数组、串等，并强调了抽象数据类型和存储结构的重要性，这些都是理解和设计复杂算法的基础。