基本数据结构构是在整个计算机科学与技术领域上广泛被使用的术语它用来反映一个数据的内部构成，即一个数据由那些成分数据构成以什么方式构成，呈什么結构基本数据结构构有逻辑上的基本数据结构构和物理上的基本数据结构构之分。逻辑上的基本数据结构构反映成分数据之间的逻辑关系而物理上的基本数据结构构反映成分数据在计算机内部的存储安排。基本数据结构构是数据存在的形式 基本数据结构构是信息的一種组织方式，其目的是为了提高算法的效率它通常与一组算法的集合相对应，通过这组算法集合可以对基本数据结构构中的数据进行某種操作

基本数据结构构主要研究什么？

基本数据结构构作为一门学科主要研究数据的各种逻辑结构和存储结构以及对数据的各种操作。因此主要有三个方面的内容：数据的逻辑结构；数据的物理存储结构；对数据的操作（或算法）。通常算法的

设计取决于数据的逻輯结构，算法的实现取决于数据的物理存储结构

什么是基本数据结构构？什么是逻辑结构和物理结构

数据是指由有限的符号（比如，"0"囷"1"具有其自己的结构、操作、和相应的语义）组成的元素的集合。结构是元素之间的关系的集合通常来说，一个基本数据结构构DS 可以表示为一个二元组：

逻辑结构有四种基本类型：集合结构、线性结构、树状结构和网络结构表和树是最常用的两种高效基本数据结构构，许多高效的算法可以用这两种基本数据结构构来设计实现表是线性结构的（全序关系），树(偏序或层次关系)和图（局部有序(weak/local orders)）是非线性结构

基本数据结构构的物理结构是指逻辑结构的存储镜像(image)。基本数据结构构 DS 的物理结构 P对应于从 DS 的数据元素到存储区M（维护着逻辑结構S）的一个映射：

(PD,S) -- > M 存储器模型：一个存储器 M 是一系列固定大小的存储单元每个单元 U 有一个唯一的地址 A(U)，该地址被连续地编码每个单元 U 囿一个唯一的后继单元 U'=succ(U)。 P 的四种基本映射模型：顺序（sequential）、链接（linked）、索引（indexed）和散列（hashing）映射

因此，我们至少可以得到4×4种可能的物悝基本数据结构构：

（并不是所有的可能组合都合理）

??? 基本数据结构构DS上的操作：所有的定义在DS上的操作在改变数据元素（节点）或节点嘚域时必须保持DS的逻辑和物理结构

DS上的基本操作：任何其他对DS的高级操作都可以用这些基本操作来实现。最好将DS和他的所有基本操作看莋一个整体——称之为模块我们可以进一步将该模块抽象为数据类型（其中DS的存储结构被表示为私有成员，基本操作被表示为公共方法）称之为ADT。作为ADT堆栈和队列都是一种特殊的表，他们拥有表的操作的子集 对于DATs的高级操作可以被设计为（不封装的）算法，利用基夲操作对DS进行处理

好的和坏的DS：如果一个DS可以通过某种“线性规则”被转化为线性的DS（例如线性表），则称它为好的DS好的DS通常对应于恏的（高效的）算法。这是由计算机的计算能力决定的因为计算机本质上只能存取逻辑连续的内存单元，因此如何没有线性化的结构逻輯上是不可计算的比如对一个图进行操作，要访问图的所有结点则必须按照某种顺序来依次访问所有节点（要形成一个偏序），必须通过某种方式将图固有的非线性结构转化为线性结构才能对图进行操作

树是好的DS——它有非常简单而高效的线性化规则，因此可以利用樹设计出许多非常高效的算法树的实现和使用都很简单，但可以解决大量特殊的复杂问题因此树是实际编程中最重要和最有用的一种基本数据结构构。树的结构本质上有递归的性质——每一个叶节点可以被一棵子树所替代反之亦然。实际上每一种递归的结构都可以被转化为（或等价于）树形结构。

从机器语言到高级语言的抽象

我们知道算法被定义为一个运算序列。这个运算序列中的所有运算定义茬一类特定的数据模型上并以解决一类特定问题为目标。这个运算序列应该具备下列四个特征 有限性，即序列的项数有限且每一运算项都可在有限的时间内完成;确定性，即序列的每一项运算都有明确的定义无二义性;可以没有输入运算项，但一定要有输出运算项;可行性即对于任意给定的合法的输入都能得到相应的正确的输出。这些特征可以用来判别一个确定的运算序列是否称得上是一个算法 但是，我们现在的问题不是要判别一个确定的运算序列是否称得上是一个算法而是要对一个己经称得上是算法的运算序列，回顾我们曾经如哬用程序设计语言去表达它

算法的程序表达，归根到底是算法要素的程序表达因为一旦算法的每一项要素都用程序清楚地表达，整个算法的程序表达也就不成问题

作为运算序列的算法，有三个要素 作为运算序列中各种运算的运算对象和运算结果的数据;运算序列中的各种运算;运算序列中的控制转移。这三种要素依序分别简称为数据、运算和控制 由于算法层出不穷，变化万千其中的运算所作用的对潒数据和所得到的结果数据名目繁多，不胜枚举最简单最基本的有布尔值数据、字符数据、整数和实数数据等;稍复杂的有向量、矩阵、記录等数据;更复杂的有集合、树和图，还有声音、图形、图像等数据 同样由于算法层出不穷，变化万千其中运算的种类五花八门、多姿多彩。最基本最初等的有赋值运算、算术运算、逻辑运算和关系运算等;稍复杂的有算术表达式和逻辑表达式等;更复杂的有函数值计算、姠量运算、矩阵运算、集合运算以及表、栈、队列、树和图上的运算等:此外，还可能有以上列举的运算的复合和嵌套 关于控制转移，楿对单纯在串行计算中，它只有顺序、分支、循环、递归和无条件转移等几种

我们来回顾一下，自从计算机问世以来算法的上述三偠素的程序表达，经历过一个怎样的过程

最早的程序设计语言是机器语言，即具体的计算机上的一个指令集当时，要在计算机上运行嘚所有算法都必须直接用机器语言来表达计算机才能接受。算法的运算序列包括运算对象和运算结果都必须转换为指令序列其中的每┅条指令都以编码(指令码和地址码)的形式出现。与算法语言表达的算法相差十万八千里。对于没受过程序设计专门训练的人来说一份程序恰似一份"天书"，让人看了不知所云可读性

用机器语言表达算法的运算、数据和控制十分繁杂琐碎，因为机器语言所提供的指令太初等、原始机器语言只接受算术运算、按位逻辑运算和数的大小比较运算等。对于稍复杂的运算都必须一一分解，直到到达最初等的运算才能用相应的指令替代之机器语言能直接表达的数据只有最原始的位、字节、和字三种。算法中即使是最简单的数据如布尔值、字符、整数、和实数也必须一一地映射到位、字节和字

中，还得一一分配它们的存储单元对于算法中有结构的数据的表达则要麻烦得多。機器语言所提供的控制转移指令也只有无条件转移、条件转移、进入子程序和从子程序返回等最基本的几种用它们来构造循环、形成分支、调用函数和过程得事先做许多的准备，还得靠许多的技巧 直接用机器语言表达算法有许多缺点。

大量繁杂琐碎的细节牵制着程序员使他们不可能有更多的时间和精力去从事创造性的劳动，执行对他们来说更为重要的任务如确保程序的正确性、高效性。程序员既要駕驭程序设计的全局又要深入每一个局部直到实现的细节即使智力超群的程序员也常常会顾此失彼，屡出差错因而所编出的程序可靠性差，且开发周期长 由于用机器语言进行程序设计的思维和表达方式与人们的习惯大相径庭，只有经过

较长时间职业训练的程序员才能勝任使得程序设计曲高和寡。因为它的书面形式全是"密"码所以可读性差，不便于交流与合作因为它严重地依赖于具体的计算机，所鉯可移植性差重用性差。这些弊端造成当时的计算机应用未能迅速得到推广

克服上述缺点的出路在于程序设计语言的抽象，让它尽可能地接近于算法语言 为此，人们首先注意到的是可读性和可移植性因为它们相对地容易通过抽象而得到改善。于是很快就出现汇编語言。这种语言对机器语言的抽象首先表现在将机器语言的每一条指令符号化:指令码代之以记忆符号，地址码代之以符号地址使得其含义显现在符号上而不再隐藏在编码中，可让人望"文"生义其次表现在这种语言摆脱了具体计算机的限制，可在不同指令集的计算机上运荇只要该计算机配上汇编语言的一个汇编程序。这无疑是机器语言朝算法语言靠拢迈出的一步但是，它离算法语言还太远以致程序員还不能从分解算法的数据、运算和控制到汇编才能直接表达的指令等繁杂琐碎的事务中解脱出来。 到了50年代中期出现程序设计的高级語言如Fortran，Algol60以及后来的PL/l， Pascal等算法的程序表达才产生一次大的飞跃。

诚然算法最终要表达为具体计算机上的机器语言才能在该计算机上運行，得到所需要的结果但汇编语言的实践启发人们，表达成机器语言不必一步到位可以分两步走或者可以筑桥过河。即先表达成一種中介语言然后转成机器语言。汇编语言作为一种中介语言并没有获得很大成功，原因是它离算法语

言还太远这便指引人们去设计┅种尽量接近算法语言的规范语言，即所谓的高级语言让程序员可以用它方便地表达算法，然后借助于规范的高级语言到规范的机器语訁的"翻译"最终将算法表达为机器语言。而且由于高级语言和机器语言都具有规范性，这里的"翻译"完全可以机械化地由计算机来完成僦像汇编语言被翻译成机器语言一样，只要计算机配上一个编译程序 上述两步，前一步由程序员去完成后一步可以由编译程序去完成。在规定清楚它们各自该做什么之后这两步是完全独立的。它们各自该如何做互不相干前一步要做的只是用高级语言正确地表达给定嘚算法，产生一个高级语言程序;后一步要做的只是将第一步得到的高级语言程序翻译成机器语言程序至于程序员如何用高级语言表达算法和编译程序如何将高级语言表达的算法翻译成机器语言表达的算法，显然毫不相干

处理从算法语言最终表达成机器语言这一复杂过程嘚上述思想方法就是一种抽象。汇编语言和高级语言的出现都是这种抽象的范例 与汇编语言相比，高级语言的巨大成功在于它在数据、運算和控制三方

面的表达中引入许多接近算法语言的概念和工具大大地提高抽象地表达算法的能力。 在运算方面高级语言如Pascal，除允许原封不动地运用算法语言的四则运算、逻辑运算、关系运算、算术表达式、逻辑表达式外还引入强有力的函数与过程的工具，并让用户洎定义这一工具的重要性不仅在于它精简了重复的程序文本段，而且在于它反映出程序的两级抽象

在函数与过程调用级，人们只关心咜能做什么不必关心它如何做。只是到函数与过程的定义时人们才给出如何做的细节。用过高级语言的读者都知道一旦函数与过程嘚名称、参数和功能被规定清楚，那么在程序中调用它们便与在程序的头部说明它们完全分开。你可以修改甚至更换函数体与过程体洏不影响它们的被调用。如果把函数与过程名看成是运算名把参数看成是运算的对象或运算的结果，那么

函数与过程的调用和初等运算的引用没有两样。利用函数和过程以及它们的复合或嵌套可以很自然地表达算法语言中任何复杂的运算

在数据方面，高级语言如Pascal引人叻数据类型的概念即把所有的数据加以分类。每一个数据(包括表达式)或每一个数据变量都属于其中确定的一类称这一类数据为一个数據类型。 因此数据类型是数据或数据变量类属的说明，它指示该数据或数据变量可能取的值的全体对于无结构的数据，高级语言如Pascal除提供标准的基本数据类型--布尔型、字符型、整型和实型外，还提供用户可自定义的枚举类、子界类型和指针类型这些类型(除指针外)，其使用方式都顺应人们在算法语言中使用的习惯对于有结构的数据，高级语言如Pascal提供了数组、记录、有限制的集合和文件等四种标准嘚结构数据类型。其中数组是科学计算中的向量、矩阵的抽象;记录是商业和管理中的记录的抽象;有限制的集合是数学中足够小的集合的勢集的抽象;文件是诸如磁盘等外存储数据的抽象。

人们可以利用所提供的基本数据类型(包括标准的和自定义的)按数组、记录、有限制的集合和文件的构造规则构造有结构的数据。 此外还允许用户利用标准的结构数据类型，通过复合或嵌套构造更复杂更高层的结构数据這使得高级语言中的数据类型呈明显的分层。 高级语言中数据类型的分层是没有穷尽的因而用它们可以表达算法语言中任何复杂层次的數据。 在控制方面高级语言如Pascal，提供了表达算法控制转移的六种方式

(1)缺省的顺序控制";"。

(5)函数和过程的调用包括递归函数和递归过程嘚调用。

这六种表达方式不仅覆盖了算法语言中所有控制表达的要求而且不再像机器语言或汇编语言那样原始、那样繁琐、那样隐晦，洏是如上面所看到的与自然语言的表达相差无几。 程序设计语言从机器语言到高级语言的抽象带来的主要好处是： 高级语言接近算法語言，易学、易掌握一般工程技术人员只要几周时间的培训就可以胜任程序员的工作；高级语言为程序员提供了结构化程序设计的环境囷工具，使得设计出来的程序可读性好可维护性强，可靠性高；高级语言远离机器语言与具体的计算机硬件关系不大，因而所写出来嘚程序可移植性好重用率高； 由于把繁杂琐碎的事务交给了编译程序去做，所以自动化程度高开发周期短，且程、序员得到解脱可鉯集中时间和精力去从事对于他们来说更为重要的创造性劳动，以提高、程序的质量

基本数据结构构、数据类型和抽象数据类型

基本数據结构构、数据类型和抽象数据类型，这三个术语在字面上既不同又相近反映出它们在含义上既有区别又有联系。

基本数据结构构是在整个计算机科学与技术领域上广泛被使用的术语它用来反映一个数据的内部构成，即一个数据由哪些成分数据构成以什么方式构成，呈什么结构基本数据结构构有逻辑上的基本数据结构构和物理上的基本数据结构构之分。逻辑上的基本数据结构构反映成分数据之间的邏辑关系物理上的基本数据结构构反映成分数据在计算机内的存储安排。基本数据结构构是数据存在的形式

数据是按照基本数据结构構分类的，具有相同基本数据结构构的数据属同一类同一类数据的全体称为一个数据类型。在程序设计高级语言中数据类型用来说明┅个数据在数据分类中的归属。它是数据的一种属性这个属性限定了该数据的变化范围。为了解题的需要根据基本数据结构构的种类，高级语言定义了一系列的数据类型不同的高级语言所定义的数据类型不尽相同。Pascal语言所定义的数据类型的种类

其中，简单数据类型對应于简单的基本数据结构构;构造数据类型对应于复杂的基本数据结构构;在复杂的基本数据结构构里允许成分数据本身具有复杂的基本數据结构构，因而构造数据类型允许复合嵌套;指针类型对应于基本数据结构构中成分数据之间的关系，表面上属简单数据类型实际上嘟指向复杂的成分数据即构造数据类型中的数据，因此这里没有把它划入简单数据类型也没有划入构造数据类型，而单独划出一类

基夲数据结构构反映数据内部的构成方式，它常常用一个结构图来描述:数据中的每一项成分数据被看作一个结点并用方框或圆圈表示，成汾数据之间的关系用相应的结点之间带箭号的连线表示如果成分数据本身又有它自身的结构，则结构出现嵌套这里嵌套还允许是递归嘚嵌套。

由于指针数据的引入使构造各种复杂的基本数据结构构成为可能。按基本数据结构构中的成分数据之间的关系基本数据结构構有线性与非线性之分。在非线性基本数据结构构中又有层次与网状之分 由于数据类型是按照基本数据结构构划分的，因此一类基本數据结构构对应着一种数据类型。数据类型按照该类型中的数据所呈现的结构也有线性与非线性之分层次与网状之分。一个数据变量茬高级语言中的类型说明必须是读变量所具有的基本数据结构构所对应的数据类型。最常用的基本数据结构构是数组结构和记录结构数組结构的特点是：

成分数据的个数固定，它们之间的逻辑关系由成分数据的序号(或叫数组的下标)来体现这些成分数据按照序号的先后顺序一个挨一个地排列起来。每一个成分数据具有相同的结构(可以是简单结构也可以是复杂结构)，因而属于同一个数据类型(相应地是简单數据类型或构造数据类型)这种同一的数据类型称为基类型。所有的成分数据被依序安排在一片连续的存储单元中 概括起来，数组结构昰一个线性的、均匀的、其成分数据可随机访问的结构

由于这、种结构有这些良好的特性，所以最常被人们所采用在高级语言中，与數组结构相对应的、数据类型是数组类型即数组结构的数据变量必须说明为array [i] of T0 ，其中i是数组、结构的下标类型而T0是数组结构的基类型。 記录结构是另一种常用的基本数据结构构它的特点是:与数组结构一样，成分数据的个数固定但成分数据之间没有自然序，它们处于平等地位每一个成分数据被称为一个域并赋予域名。不同的域有不同的域名不同的域允许有不同的结构，因而允许属于不同的数据类型与数组结构一样，它们可以随机访问但访问的途径靠的是域名。在高级语言中记录结构对应的数据类型是记录类型记录结构的数据嘚变量必须说明为记录类型。

抽象数据类型的含义在上一段已作了专门叙述它可理解为数据类型的进一步抽象。即把数据类型和数据类型上的运算捆在一起进行封装。引入抽象数据类型的目的是把数据类型的表示和数据类型上运算的实现与这些数据类型和运算在程序中嘚引用隔开使它们相互独立。对于抽象数据类型的描述除了必须描述它的基本数据结构构外，还必须描述定义在它上面的运算(过程或函数)抽象数据类型上定义的过程和函

数以该抽象数据类型的数据所应具有的基本数据结构构为基础。

泛型设计和基本数据结构构与算法

丅面我想再说说关于泛型程序设计模型对于基本数据结构构和算法方面的最新推动泛型思想已经把基本数据结构

构和算法方面的基本思想抽象到了一个前所未有的高度，现在有多种程序设计语言支持泛型设计比如

ADA，C++而且据说在JAVA的下一版本和C#中也将对泛型设计进行全面嘚支持。

先说说泛型设计的基本思想：泛型编程（generic programming以下直接以GP称呼）是一种全新的程序设计思想，和OOOB，PO这些为人所熟知的程序设计想法不同的是GP抽象度更高基于GP设计的组件之间偶合度底，没有继承关系所以其组件间的互交性和扩展性都非常高。我们都知道任何算法都是作用在一种特定的基本数据结构构上的，最简单的例子就是快速排序算法最根本的实现条件就是所排序的对象是存

贮在数组里面洇为快速排序就是因为要用到数组的随机存储特性，即可以在单位时间内交换远距离的对象而不只是相临的两个对象，而如果用联表去存储对象由于在联表中取得对象的时间是线性的既O[n]，这样将使快速排序失去其快速的特点也就是说，我们在设计一种算法的时候我們总是先要考虑其应用的基本数据结构构，比如数组查找联表查找，树查找图查找其核心都是查找，但因为作用的基本数据结构构不哃

将有多种不同的表现形式基本数据结构构和算法之间这样密切的关系一直是我们以前的认识。泛型设计的根本思想就是想把算法和其莋用的基本数据结构构分离也就是说，我们设计算法的时候并不去考虑我们设计的算法将作用于何种基本数据结构构之上泛型设计的悝想状态是一个查找算法将可以作用于数组，联表树，图等各种基本数据结构构之上变成一个通用的，泛型的算法这样的理想是不昰很诱惑人？

泛型编程带来的是前所未有的弹性以及不会损失效率的抽象性GP和OO不同，它不要求你通过额外的间接层来调用函数：它让你撰写完全一般化并可重复使用的算法其效率与针对特定基本数据结构构而设计的算法旗鼓相当。我们大家都知道基本数据结构构在C++中可鉯用用户定义类型来表示而C++中的模板技术就是以类型作为参数，那么我可以想象利用模板技术可以实现我们开始的GP思想即一个模板函數可以对于各种传递进来的类型起作用，而这些类型就可以是我们定义的各种基本数据结构构

泛型算法抽离于特定类型和特定基本数据結构构之外，使得其适应与尽可能的一般化类型算法本身只是为了实现算法其需要表达的逻辑本质而不去被为各种基本数据结构构的实現细节所干扰。这意味着一个泛型算法实际具有两部分1，用来描叙算法本质逻辑的实际指令；2正确指定其参数类型必须满足的性质的┅组需求条件。到此相信有不少人已经开始糊涂了，呵呵不要紧。毕竟GP是一种抽象度非常高的程序设计思想里面的核心就是抽象条件成为成为程序设计过程中的核心，从而取代了类型这在OO里面的核心地位正是因为类型不在是我们考虑的重点，类型成为了抽象条件的外衣所以我们称这样的程序思想为泛型思想------把类型泛化。

只是一个名称而已不用关他什麼意思，要看里面实现的是什么基本数据结构构名字只是让人更好的理解

在C中”#“和“##“的意思是什么？

在c中##和#argument是什么意思?rn请举个具体嘚例子

C语言版的基本数据结构构中经常出现的status，书上对它的解释很简单我理解不了，百度搜了一下好像有2种解释我感觉2种解释有些矛盾，对status还是不够理解谁能具体点帮我解释清楚啊，谢谢了！

谁能给个例程或者讲一讲呢是不是从一个文件调用另一个文件的模块时僦要用它?多谢了!

想问一下,在c中对数组进行操作时会出现如 j[k].key j[k].stn,请问这个后缀是代表什么意思?

在C里，pp: clrscr()是什么意思为什么要在清屏函数clrscr（）前面加一个“PP:”？它起什么作用

请详细解释下rn谢谢了

uart_rx:1;rnp_flag,h_flag;rnrnrnrn本人在用单片机开发时看到源程序是这样编写的，不明白什么意思求高手解答！

弄了這么久C++，我连这个都不知道不好意思

是指程序以可执行文件方式运行时调入的函数吗？

请问c中的关键字register是什么意思比如:register int xxx。rn什么时候用這个关键字另外请问在什么地方可以下载到windowsrn下的ANSI C兼容的编译器？rn谢谢！

放在构造函数或函数前面rn还有其它用法吗？

c语言里：=是什么意思