數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是一門研究數(shù)據(jù)存儲方式的學科，在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)看來，數(shù)據(jù)的存儲方式要從以下兩個角度來綜合分析：

• 物理結(jié)構(gòu)：在內(nèi)存中，數(shù)據(jù)可以選擇集中存放，也可以選擇分散存放；

• 邏輯結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)之間的邏輯關(guān)系有四種，分別是無關(guān)系、“一對一”關(guān)系、“一對多”關(guān)系和“多對多”關(guān)系。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教我們有效地存儲數(shù)據(jù)，既要存儲數(shù)據(jù)本身，還要存儲數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。
存儲數(shù)據(jù)本身，也就是將數(shù)據(jù)存儲到內(nèi)存里。數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的存儲狀態(tài)，就稱為數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)，也叫物理結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，將數(shù)據(jù)之間的關(guān)系稱為數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)。

在內(nèi)存中，數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)無非有以下兩種情況：

1）集中存儲：所有數(shù)據(jù)存儲在一整塊內(nèi)存空間中，數(shù)據(jù)之間緊挨著存放，如下圖所示：

2）分散存儲：各個數(shù)據(jù)隨機存儲在內(nèi)存空間中如下圖所示：

兩種存儲結(jié)構(gòu)各有優(yōu)勢，將數(shù)據(jù)集中存儲，方便后續(xù)查找數(shù)據(jù)；將數(shù)據(jù)分散存儲，方便后續(xù)增加或者刪除數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，用順序存儲結(jié)構(gòu)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中存儲，用鏈式存儲結(jié)構(gòu)（鏈表）實現(xiàn)數(shù)據(jù)的分散存儲。

數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)之間可能存在的關(guān)系，有以下 4 種情況：

1）無關(guān)系

所謂“無關(guān)系”，即數(shù)據(jù)之間不存在任何關(guān)系。例如上圖中，{1,2,3,4} 中各個數(shù)據(jù)之間就沒有任何關(guān)系。

2）一對一

3）一對多

圖 5?所示的“家譜圖”中，數(shù)據(jù)之間就是“一對多”的邏輯結(jié)構(gòu)。

以“張平”為例，他的父輩是“張亮”；他有兩個孩子，分別是“張晶”和“張磊”?！皬埰健焙推渌鼣?shù)據(jù)之間就是“一對多”的關(guān)系，整個數(shù)據(jù)集呈現(xiàn)“一對多”的邏輯結(jié)構(gòu)。

4）多對多

{V1,V2,V3,V4} 數(shù)據(jù)之間就具有“多對多”的邏輯結(jié)構(gòu)。

例如，從 V1 出發(fā)可以到達 V2、V3、V4；同樣，從 V2、V3、V4 也可以到達 V1。V1 和其它數(shù)據(jù)之間就是“多對多”的邏輯關(guān)系。
多對多關(guān)系和一對多關(guān)系的區(qū)別在于：一對多關(guān)系中不存在環(huán)路，而多對多關(guān)系中存在環(huán)路，比如V1->V3->V2->V1就是一個環(huán)路。
針對每一種邏輯結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都提供了存儲它們的方案：

• 查找表存儲結(jié)構(gòu)：專門存儲無邏輯結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)；

• 線性存儲結(jié)構(gòu)（隊列，棧）：專門存儲具有“一對一”邏輯結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)；

• 樹存儲結(jié)構(gòu)：專門存儲具有“一對多”邏輯結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)；

• 圖存儲結(jié)構(gòu)：專門用來存儲具有“多對多”關(guān)系的數(shù)據(jù)；

總結(jié)

關(guān)于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，與其說它是一門研究存儲數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)之間關(guān)系的學科，還可以這樣概括：它是一門研究數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)和邏輯結(jié)構(gòu)的學科。通過研究數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)，可以掌握存儲數(shù)據(jù)的方法；通過研究數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)，可以掌握存儲數(shù)據(jù)之間關(guān)系的方法。

數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)有 2 種，分別是集中存儲和分散存儲。如果想集中存儲數(shù)據(jù)，就選擇順序存儲結(jié)構(gòu)；如果想分散存儲數(shù)據(jù)，就擇鏈式存儲結(jié)構(gòu)。

數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)有 4 種，分別是“無關(guān)系”、“一對一”、“一對多”和“多對多”。無邏輯關(guān)系的數(shù)據(jù)可以選用查找表存儲結(jié)構(gòu)；具有“一對一”關(guān)系的數(shù)據(jù)可以選用線性存儲結(jié)構(gòu)；具有“一對多”關(guān)系的數(shù)據(jù)可以選用樹存儲結(jié)構(gòu)；具有“多對多”關(guān)系的數(shù)據(jù)可以選用圖存儲結(jié)構(gòu)

實際場景中，確定了數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)和邏輯結(jié)構(gòu)，就可以敲定數(shù)據(jù)的存儲方案。比如，數(shù)據(jù)呈現(xiàn)“一對多”關(guān)系，想分散存儲，那么就選用【樹的鏈式存儲結(jié)構(gòu)】。