2.数据的逻辑结构和存储结构（物理结构）

野性酷女 2023-10-08 23:18 112阅读 0赞

存储数据本身，也就是将数据存储到内存里。数据在内存中的存储状态就称为**数据的存储结构**，也叫**物理结构**。数据结构中，将数据之间的关系称为**数据的逻辑结构**。

## 一、数据逻辑结构 ##

指反映数据元素之间的逻辑关系的数据结构，其中的逻辑关系是指数据元素之间的前后间关系，而与他们在计算机中的存储位置无关。逻辑结构包括：

### 1.集合： ###

数据结构中的元素之间除了“同属一个集合” 的相互关系外，别无其他关系；也就是，它们之间"无关系"；

![0367a1ffbfc246459798151c42d8e045.png][]

### 2.线性结构： ###

数据结构中的元素存在一对一的相互关系；

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### 3.树形结构： ###

数据结构中的元素存在一对多的相互关系；

![ecc3acb8bd984a39b5e31bb1e5c8a8f5.png][]

### 4.图形结构： ###

数据结构中的元素存在多对多的相互关系。

![e0b1dd1bcc6e46e89b62476b81f1fe65.png][]

### 5. 针对每一种逻辑结构的数据，数据结构都提供了存储它们的方案： ###

*  查找表存储结构：专门存储无逻辑结构的数据；
 *  线性存储结构：专门存储具有“一对一”逻辑结构的数据；
 *  树存储结构：专门存储具有“一对多”逻辑结构的数据；
 *  图存储结构：专门用来存储具有“多对多”关系的数据；

## 二、数据物理结构 ##

数据的逻辑结构在计算机[存储空间][Link 1]中的存放形式称为数据的物理结构(也称为存储结构)。一般来说，一种数据结构的逻辑结构根据需要可以表示成多种存储结构，常用的存储结构有[顺序存储][Link 2]、[链式存储][Link 3]、[索引存储][Link 4]和[哈希存储][Link 5]等。

### 1. 数据的顺序存储（集中存储）结构的特点是： ###

借助元素在存储器中的相对位置来表示数据元素之间的逻辑关系；所有数据存储在一整块内存空间中，数据之间紧挨着存放，如下图所示：

![94b24cecdd854a01a9ecd739919b300a.png][]

### 2. 非顺序存储（分散存储）的特点是： ###

借助指示元素存储地址的指针表示数据元素之间的逻辑关系。各个数据随机存储在内存空间中，如下图所示：

![8601c4f5ff24444ea15360b240747574.png][]

两种存储结构各有优势，将数据集中存储，方便后续查找数据；将数据分散存储，方便后续增加或者删除数据。数据结构中，用顺序存储结构（顺序表）实现数据的集中存储，用链式存储结构（链表）实现数据的分散存储。有关这两种存储结构，我们会在后续章节中做详细讲解。

![29c81ce969df4623b744d4d3b28b9573.png][]

## 三、总结 ##

关于数据结构，与其说它是一门研究存储数据以及数据之间关系的学科，还可以这样概括：它是一门研究数据存储结构和逻辑结构的学科。通过研究数据的物理结构，可以掌握存储数据的方法；通过研究数据的逻辑结构，可以掌握存储数据之间关系的方法。

1. 数据的存储结构有 2 种，分别是集中存储和分散存储。如果想集中存储数据，就选择顺序存储结构；如果想分散存储数据，就择链式存储结构。

顺序存储结构在内存中的地址是连续的，所以存取速度很快，但是在插入或删除操作效率低，因为插入或删除操作会移动数据元素。

链式存储结构在内存中地址可以是不连续的，插入和删除操作效率高，因为增加了寻址的操作，所以查找和遍历效率低。

2. 数据的逻辑结构有 4 种，分别是“无关系”、“一对一”、“一对多”和“多对多”。无逻辑关系的数据可以选用查找表存储结构；具有“一对一”关系的数据可以选用线性存储结构；具有“一对多”关系的数据可以选用树存储结构；具有“多对多”关系的数据可以选用图存储结构。

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