La estructura lógica y la estructura física de los datos son dos aspectos estrechamente relacionados de la estructura de datos. La misma estructura lógica puede corresponder a diferentes estructuras de almacenamiento. El diseño del algoritmo depende de la estructura lógica de los datos y la implementación del algoritmo depende de la estructura de almacenamiento especificada. [2]
El contenido de la investigación de la estructura de datos es la base para construir sistemas de software complejos, y su tecnología central es la descomposición y la abstracción. Mediante la descomposición, los datos se pueden dividir en tres niveles; luego, mediante la abstracción, se descarta el contenido específico de los elementos de datos para obtener una estructura lógica. Del mismo modo, la definición de una operación se obtiene descomponiendo los requisitos de procesamiento en varias funciones y luego descartando los detalles de implementación mediante abstracción. Combinando los dos aspectos anteriores, el problema se puede transformar en una estructura de datos. Este es un proceso desde lo concreto (es decir, problemas concretos) hasta lo abstracto (es decir, estructuras de datos). Luego, al considerar los detalles de implementación, se obtienen aún más la estructura de almacenamiento y las operaciones de implementación, completando así la tarea de diseño. Este es un proceso que va desde lo abstracto (es decir, la estructura de datos) hasta lo concreto (es decir, la implementación específica). [3]
Objeto de investigación
La estructura lógica de los datos
se refiere a la estructura de datos que refleja la relación lógica entre elementos de datos, donde la relación lógica se refiere a la relación entre los elementos de datos del contexto, independientemente de dónde estén almacenados en la computadora. Las estructuras lógicas incluyen: [1]
1. Conjunto: no existe otra relación entre los elementos en la estructura de datos excepto que pertenecen al mismo conjunto; Estructura lineal: los elementos de la estructura de datos están en una relación de uno a uno; [1]
3. [1]
4. Estructura del gráfico: existe una relación de muchos a muchos entre los elementos de la estructura de datos. [1]
La estructura física de los datos
se refiere a la forma de almacenamiento de la estructura lógica de los datos en el espacio de almacenamiento de la computadora. [1]
La estructura física de los datos es la representación de la estructura de datos en la computadora (también llamada imagen), incluida la representación incorporada de elementos de datos y la representación incorporada de relaciones. Porque hay muchas formas de implementarlo, como ordenar, vincular, indexar, hash, etc. Una estructura de datos se puede representar como una o más estructuras de almacenamiento. [1]
Representación incorporada de elementos de datos (método de mapeo): los elementos de datos se representan mediante cadenas de bits de bits binarios. Esta cadena de bits suele denominarse nodo. Cuando un elemento de datos consta de varios elementos de datos, la cadena de subbits correspondiente a cada elemento de datos en la cadena de bits se denomina campo de datos. Por lo tanto, los nodos son representaciones integradas (o imágenes integradas) de elementos de datos. [1]
Representación integrada de relaciones (método de mapeo): la representación integrada de relaciones entre elementos de datos se puede dividir en imágenes secuenciales e imágenes no secuenciales. Hay dos estructuras de almacenamiento de uso común. : estructuras de almacenamiento secuenciales y estructuras de almacenamiento encadenadas. Las imágenes secuenciales representan relaciones lógicas entre elementos de datos a través de sus posiciones relativas en la memoria. Las imágenes no secuenciales representan relaciones lógicas entre elementos de datos a través de punteros que indican dónde se almacenan los elementos. [1]
Estructura de almacenamiento de datos
La forma de almacenamiento de la estructura lógica de los datos en el espacio de almacenamiento de la computadora se denomina estructura física de los datos (también llamada estructura de almacenamiento). En términos generales, la estructura lógica de una estructura de datos se puede expresar como una variedad de estructuras de almacenamiento según sea necesario. Las estructuras de almacenamiento de uso común incluyen almacenamiento secuencial, almacenamiento en cadena, almacenamiento de índice y almacenamiento hash. [4]
Las características de la estructura de almacenamiento secuencial de datos son: utilizar la posición relativa de los elementos de datos en la memoria para expresar la relación lógica entre ellos; la característica del almacenamiento no secuencial es la relación lógica; entre elementos de datos Representado por un puntero que indica la dirección de almacenamiento del elemento. [4]