1.2　基本概念和術語

在學習數(shù)據(jù)結構的過程中，經常會涉及一些基本概念和專業(yè)術語會經常出現(xiàn)，下面先來了解一下這些基本概念和術語。

1．數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)（data）是描述客觀事物的符號，能輸入到計算機中并能被計算機程序處理的符號集合。它是計算機程序加工的“原料”。例如，一個文字處理程序（如Microsoft Word）的處理對象就是字符串，一個數(shù)值計算程序的處理對象就是整型和浮點型數(shù)據(jù)。因此，數(shù)據(jù)的含義非常廣泛，如整型、浮點型等數(shù)值類型及字符、聲音、圖像、視頻等非數(shù)值數(shù)據(jù)都屬于數(shù)據(jù)范疇。

2．數(shù)據(jù)元素

數(shù)據(jù)元素（data element）是數(shù)據(jù)的基本單位，在計算機程序中通常作為一個整體來考慮和處理。一個數(shù)據(jù)元素可由若干個數(shù)據(jù)項（data item）組成，數(shù)據(jù)項是數(shù)據(jù)不可分割的最小單位。例如，一個學校的教職工基本情況表包括工號、姓名、性別、籍貫、所在院系、出生年月及職稱等數(shù)據(jù)項，如表1.1所示。表中的一行就是一個數(shù)據(jù)元素，也稱為一條記錄。

3．數(shù)據(jù)對象

數(shù)據(jù)對象（data object）是性質相同的數(shù)據(jù)元素的集合，是數(shù)據(jù)的一個子集。例如，對于正整數(shù)來說，數(shù)據(jù)對象是集合N={1,2,3,…}；對于字母字符數(shù)據(jù)來說，數(shù)據(jù)對象是集合C={'A','B','C',…}。

4．數(shù)據(jù)結構

數(shù)據(jù)結構（data structure）即數(shù)據(jù)的組織形式，它是數(shù)據(jù)元素之間存在的一種或多種特定關系的數(shù)據(jù)元素集合。在現(xiàn)實世界中，任何事物都是有內在聯(lián)系的，而不是孤立存在的，同樣在計算機中，數(shù)據(jù)元素不是孤立的、雜亂無序的，而是具有內在聯(lián)系的數(shù)據(jù)集合。例如，表1.1所示的教職工基本情況表是一種表結構，學校的組織機構是一種層次結構，城市之間的交通路線屬于圖結構，如圖1.2和圖1.3所示。

5．數(shù)據(jù)類型

數(shù)據(jù)類型（data type）用來刻畫一組性質相同的數(shù)據(jù)及其上的操作。數(shù)據(jù)類型是按照值的不同進行劃分的。在高級語言中，每個變量、常量和表達式都有各自的取值范圍，該類型就說明了變量或表達式的取值范圍以及所能進行的操作。例如，在Python語言中，一個英文字符占一個字節(jié)，即8位，對于使用UTF-8編碼的漢字來說，一個中文字符占3個字節(jié)，對于使用GBK編碼的漢字來說，一個漢字占2個字節(jié)。在相同的字符編碼情況下，字符類型決定了它的取值范圍，同時也定義了在其范圍內可以進行賦值運算、比較運算等。

在Python語言中，數(shù)據(jù)類型按照結構可分為：原子類型和結構類型。原子類型是不可以再分解的基本類型，包括整型、浮點型、復數(shù)型、布爾型、字符串型。結構類型是可以再分解的，它由若干個類型組合而成，包括列表、元組、集合、字典，如圖1.4所示。

隨著計算機技術的飛速發(fā)展，計算機從最初僅能夠處理數(shù)值信息，發(fā)展到現(xiàn)在能處理的對象包括數(shù)值、字符、文字、聲音、圖像及視頻等信息。任何信息只要經過數(shù)字化處理，能夠讓計算機識別，都能夠進行處理。當然，這需要對要處理的信息進行抽象描述，讓計算機能理解。