1.2 数据的逻辑结构
1.2.1 有关概念和术语
在系统地学习数据结构知识之前，先了解一些相关概念和术语。
1.数据（Data）
数据是指所有能输入到计算机中并被计算机程序处理的符号的表示。在计算机中，所谓数据就是计算机加工处理的对象，它可以是数值数据，也可以是非数值数据。数值数据包括整数、实数等，主要用于科学计算、财会和商务处理等；非数值数据则包括文字、符号、图形、动画、声音等。
2.数据元素（Data Element）
数据元素（也称为结点）是数据的基本单位，在计算机程序中通常作为一个整体进行考虑和处理。一个数据元素可以由若干个数据项组成。例如，一个学生的信息为一个数据元素，而一个学生的信息中的每一项（如学号、姓名、性别等）为一个数据项。数据项是数据处理中不可分割的最小单位。
3.数据结构（Data Structure）
按某种逻辑关系组织起来的一批数据，按一定的映像方式把它存放在计算机存储器中，并在这些数据上定义了一个运算的集合，就叫做数据结构。
数据结构一般包括以下3个方面内容：
（1）数据元素之间的逻辑关系，也称数据的逻辑结构；
（2）数据元素及其关系在计算机存储器内的表示，称为数据的存储结构；
（3）数据的运算，即对数据施加的操作。
1.2.2 数据的逻辑结构
1.定义
数据的逻辑结构是指数据元素之间逻辑关系描述。可以用一个二元组表示，其形式化描述为：
G=（D，R）
其中，D为数据元素的有限集合，R为D上关系的有限集合。数据的逻辑结构是从逻辑关系上描述数据，与数据的存储无关，是独立于计算机的。
2.数据的逻辑结构的分类
根据数据元素之间的逻辑关系的不同特性，分为下列4类基本结构，如图1-3所示。
图1-3 数据结构的4种基本逻辑结构
（1）集合。结构中的数据元素之间除了“同属于一个集合”的关系外，别无其他关系，这是一种最简单的数据结构。
（2）线性结构。结构中的数据元素之间存在着“一对一”的关系。
线性结构的特点：表中数据元素之间是一种先后关系，对于表中任一结点，与它相邻且在它前面的结点（称为直接前驱）最多只有一个；与表中任一结点相邻且在其后的结点（称为直接后继）也最多只有一个。这种关系称为“线性结构”。
（3）树形结构。结构中的数据元素之间存在着“一对多”的关系。
树形结构的特点：数据元素之间是一对多关系，即一个数据元素向上和一个数据元素相连（称为双亲结点），向下和多个数据元素相连（称为孩子结点）。这种关系称为“树形结构”。
（4）图形结构或网状结构。结构中的任意数据元素之间都可以有关系，元素之间存在着“多对多”的关系。
图形结构的特点：图中数据元素存在着多对多的任意关系。一个结点可能有多个直接前驱和直接后继。