Data Struct and Data Type

Posted 2022-12-18 dfrank

数据结构、数据类型

在看Java的HashMap之前，插播一点重要的数据结构要点。

1. 数据结构（data structure）

1. 数据结构表达的是：用什么样的结构，组织一类数据。

2. 分为逻辑结构和物理结构：

   • 基本的逻辑结构有：集合、线性结构、树形结构、图；
   • 物理结构：顺序存储、链式存储；

2. 数据类型（data type）

1. 数据类型是和数据结构密切相关的，它是：值的集合和定义在这个值集上的一组操作的总称。

   例如：c语言中的一种数据类型：整型变量，其值集为某个区间上的整数，定义在这些整数上的操作为加、减、乘、除和取模等算数运算。

2. 高级语言中数据类型分为两类：

   • 原子类型：值不可分解，是什么就是什么。如整型、字符型等；

   • 结构类型：其值是由若干成分按某种结构组成的，因此可分解，并且它的成分可以是原子类型也可以是结构类型。比如数组，其值是由若干分量组成的，每个分量可以是整数，或者也可以是数组。

     • 所以，结构类型可以看成由一种数据结构和定义在其上的一组操作组成。

3. 所以你看，数据结构仅仅代表着一种结构，而我们在编程语言中是使用数据类型，如果编程语言想要实现某种数据结构，那么必须将其封装为一种数据类型，更狭义的说是数据类型中的结构类型。

3. 深入理解

也许你还是有些混沌，但是没关系，在哪里跌倒就在哪里睡着嘛~ 我再说点能让你深入理解的…

1. 实际上，在计算机中，数据类型的概念并非局限于高级语言中，每个处理器^[a]都提供了一组原子类型或结构类型。

   • 例如，一个计算机硬件系统通常含有“位”、“字节”、“字”等原子类型，他们的操作通过计算机设计的一套指令系统直接由电路系统完成；

   • 而高级程序语言提供的数据类型，其操作需要通过编译器或解释器转化为底层，即汇编语言或机器语言的数据类型来实现。

2. 引入“数据类型”的目的，

   • 从硬件角度看，是作为解释计算机内存中信息含义的一种手段，

   • 而对使用数据类型的用户来说，实现了信息的隐蔽，即将一切用户不必了解的细节都封装在类型中。

     • 例如，用户在使用“整数”类型时，既不需要了解“整数”在计算机内部是如何表示的，也不需要知道其操作是如何实现的。
     • 如“两个整数求和”，程序员注重的仅仅是其“数学上求和”的抽象特性，而不是其硬件的“位”操作如何进行。

   （[a]：处理数据的单元，不局限于CPU，包括硬件系统、操作系统、高级语言、数据库等）

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所以， 
在编程语言中运用“数据结构”就是在使用被一层一层封装起来的某种数据类型 
在编程语言中运用“数据结构”就是在使用被一层一层封装起来的某种数据类型 
在编程语言中运用“数据结构”就是在使用被一层一层封装起来的某种数据类型

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java 中的hashmap

FAQ：

1. 为什么要有HashMap？

   答：我非常期待能在Java 中使用Hash表 这种数据结构 ，因为它的快速存取特性。

2. Hash表 和HashMap的关系？

   答：Hash表 是一种逻辑数据结构，HashMap是Java中的一种数据类型（结构类型），它通过代码实现了Hash表 这种数据结构，并在此结构上定义了一系列操作。

3. 这一章节我们要干嘛？

   答：首先要明白我们是在干嘛，我们是在分析一个叫做哈希表的数据结构吗？

   不是！不是！不是！我们是在讨论一种高级程序设计语言中某个数据类型的实现，它实现了哈希表这种数据结构，但它绝不是哈希表本身，它就是它自己 - HashMap类型。

   不明白的话我再说一句：记不记得你学Map(HashMap父接口)时见到的第一句描述“An object that maps keys to values. ”简单翻译就是：Map是一个键值对对象。但是，可没人告诉过你哈希表是键值对结构。

4. Java中的数据类型

   答：有些话不明白的说出来，其实容易让人想不明白。所以我想说：

   • 实际上，编程语言中数据类型都是层层封装的结果；
   • 实际上，Java 中只有3类数据类型：原生类型（primitive8个）、数组、Object；
   • 实际上，无论官方的集合框架也好，你自己创建的类也好，都只能是源自于Object并依赖于原有的这3类数据类型；
   • 最终，到现在你可能才会发现，“数组”这种类型竟是如此的重要，在Java 中，如果没有数组作为基础结构，你是不可能构造出任何想实现某种数据结构的Object类型的。