【資料結構】

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【資料結構】

 

DataStructure

 

【辭書名稱】圖書館學與資訊科學大辭典

 

資料結構是電腦系統內，資料排列與組合的架構，以使單一資料可達快速檢索的目的。

 

當電腦程式設計師在定義電腦的資料結構時，在程式語言上必須先確定資料元素(AtomicData)及資料架構運作單元(DataConstructorOperator)。

 

以帕司卡(Pascal)電腦程式語言為例，整數、實數、布林邏輯符號及字母均是資料元素。

 

資料架構運作單元則是使原始的資料，形成較為複雜形式的資料體，如排列(Array)結構或指標(Pointer)即是。

 

資料結構依據架構的可變更性與否，分成靜態性資料結構及動態性資料結構兩種。

 

靜態性的資料結構主要有排列及資料紀錄(Record)兩種資料結構。

 

排列方式的資料結構，乃是資料一個接一個連接在一起，每個資料透過定址數字或地址來連接。

 

排列資料結構猶如一長串排列整齊的房子，每間房門均有門牌號碼可供查詢。

 

房子前後關係均是固定，因此無法任意插入或取出任何一個房子。

 

房子雖然不可變更，但住在房內的人可以任意移動。

 

也就是資料內容可以改變，但資料與前後資料的關係不能更動。

 

資料紀錄基本的架構與排列相同，所不同在於資料紀錄猶如火車的車廂，可以不斷加掛形成資料單位稱為欄位(Field)。

 

資料紀錄以應用於資料庫的結構為主。

 

動態性的資料結構可以依照需要加入新的元素，或消去舊的元素，使得整個資料架構做有彈性的調整。

 

主要的結構計有串列(List)包括推疊(Stack)及排隊(Queue)、樹狀(Tree)結構、二元樹(BinaryTree)結構、圖形(Graph)結構、及集合(Set)等。

 

串列是最簡單的動態性資料結構，基本上也是由資料一個一個串接而成。

 

串列與排列不同點在於，串列是靠指標(Pointer)連接前後的資料元素。

 

所謂的指標可以想像成一個勾子，只要任何資料的尾端有環扣，就可以被連接上形成長鏈。

 

因此，若要花長鏈中的任何位置取出或加入一個資料元素甚為容易。

 

推疊與排隊均是串列的變化，主要變化在於資料鏈的出入口上。

 

推疊是一端封閉的隧道，當資料逐一進入封閉的隧道後，若要再出來必定是最後進去的資料先退出，這也就是所謂的後進先出（Last-InFirst-Out，簡稱LIFO）型。

 

排隊則是兩端均通暢的隧道，先進入的資料必然由另一出口先出來，與一般排隊買票類似，亦稱為先進先出（First-InFirst-Out，簡稱FIFO）型。

 

樹狀結構主要的構造是每一個資料元素下，可以連接數個資料元素。

 

這種上下的資料關係可以比擬成父母與子女的關係。

 

也就是上層的資料猶如父母，下層資料猶如子女，每對父母可以有數個孩子。

 

父母又可稱為節點(Node)，子女猶如樹枝又可稱分枝(Branches)。

 

二元樹也是樹狀結構的一種，所不同在於二元樹講求家庭計畫，每對父母只能有二個子女。

 

圖形結構則是由一組圓點及邊線互相連接而成。

 

每個圓點即是資料的所在。

 

圓點又稱網點可連接到的其他網點，網點間並無層級的關係。

 

每個網點有左右兩條邊線可延伸至其他各網點，最後整個圖形猶如一個四通八達的大網。

 

圖形結構依照邊線的發展，可區分成有方向及無方向性兩種類型。

 

集合結構則是沒有任何次序的資料元素所組成。

 

利用數學的集合邏輯性質來運作。

 

主要是用於資料的分類上。

 

典型集合的運作，是逐一檢視呈串列構造的資料體，然後逐一分類到每一個特定的分組中，形成各別的小集合體。

 

可以想像成猶如當兵的體檢程序一般。

 

 

轉自:http://edic.nict.gov.tw/cgi-bin/tudic/gsweb.cgi?o=ddictionary