集合 (计算机科学)

✍ dations ◷ 2024-09-20 00:36:38 #数据结构,抽象数据类型

在计算机科学中,集合是一组可变量量的数据项(也可能是0个)的组合,这些数据项可能共享某些特征,需要以某种操作方式一起进行操作。一般来讲,这些数据项的类型是相同的,或基类相同(若使用的语言支持继承)。列表(或数组)通常不被认为是集合,因为其大小固定,但事实上它常常在实现中作为某些形式的集合使用。

集合的种类包括列表,集,多重集,树和图。枚举类型可以是列表或集。

在列表中,数据项的顺序是确定的,也可以存在多个相同的数据项。列表支持的操作包括查找项目并找到其位置(若存在),将项目从列表中删除,在特定位置插入项目等。通常的队列,或称FIFO即是一个列表,该列表只能在一端添加项目,而在另一端删除项目。而栈,或LIFO则只能在同一端添加或删除项目。不管是队列还是栈,集合中项目的顺序都应当是一定的,因此这两种情况只是列表的特例。其它列表支持的操作包括排序,再一次说明了其中顺序的重要性。

列表的具体形式包括数组,链表等。

与列表不同,在集中,数据项是无序的,也不允许存在相同数据项。集支持添加、删除和查找项目。一些语言内建对集的支持,而在其它语言中,可以利用散列表实现集。

多重集的行为类似于集,其中数据项是无序的。但在多重集中,可以存在相同的数据项。多重集支持的操作包括添加、删除项,查询相同项在多重集中出现的次数。多重集可以通过排序转换成列表。

关联数组(或称查找表,字典等)的行为和字典相似,为键(例如字典中的单词)输入提供一个值(如字典中的定义)输出。值可以是对复杂数据结构的引用。通常使用散列表实现高效率的关联数组。

在树中,“根”节点与一定数量的数据项以亲-子关系联系起来,而其子数据项也与另外的数据项以同样的方式联系。除了根节点的每个项都有且只有一个父节点,并可能有一些子节点。树支持的操作包括遍历,插入等。用于排序操作的树通常称为堆。通常使用树来保存存在包含亲-子关系的数据,例如菜单,目录及其中文件等。

在图中,每个数据项都可以与一个或多个其它数据项联系起来,其中每个节点都是平等的,类似于无根节点、无亲-子关系的树。图支持的操作包括遍历,查找等。图常常用于对实际问题进行建模,并解决这些问题。在生成树协议中,创建一张代表网络结构的图(或称网格),从而了解应当断开哪些链路以避免数据回圈。

如上所述,集合,以及集合的各种分类都只是抽象概念。由于名字相同或相似,集合及其在各种语言中的实现常常会造成文字上的混淆。集合,列表,集,树等名字究竟是数据结构,抽象数据类型抑或类只能通过具体分析来确定。其中,集合则是计算问题的解决方案中抽象程度最高的概念。从这个方面来看,若过于关注其实现,则可能会对理解集合的数学概念产生反作用。

相关

  • 降血脂药物降血脂药(英语:Hypolipidemic agents),又称调血脂药或antihyperlipidemic agents、lipid-lowering drugs,是一类用来治疗高脂血症的药物。常用的降血脂药有两大类,分别为他汀类药
  • 吞枪饮弹 ,又称吞枪,是人类自杀方法的一种,办法是向自己的头部开枪。最有效的饮弹方式应该要把枪口放进嘴里,然后向上颚方向轰击。这样子弹会通过脑干,确保快速而必然的死亡。有些电
  • 多孔木霉多孔木霉(Tolypocladium inflatum),是一种无性子囊菌,最初分离自挪威的土壤,在一定的条件下能产生环孢素。原先分离出环孢素时,以为这种真菌属于木霉菌属(Trichoderma),因此将它命名
  • 沾益区沾益区在云南省东部、南盘江上游,是曲靖市下辖的一个区。元置沾益州,1913年改沾益县,1955年改沾益县,1958年曾撤消,并入曲靖县,1965年又析出复置沾益县,2016年设立沾益区。沾益飞机
  • 鲍登学院鲍登学院(Bowdoin College /ˈboʊdᵻn/ BOH-din)是位于美国缅因州的一所私立文理学院。 鲍登学院(Bowdoin College /ˈboʊdᵻn/ BOH-din)是位于美国缅因州的一所私立文理学院
  • 特鲁斯特鲁斯(Tellus)或译为:泰菈(Terra),古罗马宗教和神话中职司土地的女性神祇之一。在古罗马得到古罗马人崇拜供奉并进行与之相关的活动。其事迹与艺术形象反映于相关古典作家之著述
  • 西丰山站西丰山站(韩语:서풍산역)是朝鲜民主主义人民共和国咸镜北道茂山郡丰山里的一个铁路车站,属于茂山线。茂山线
  • 约书亚·凯纳兹约书亚·凯纳兹(希伯来语:.mw-parser-output .script-hebrew,.mw-parser-output .script-Hebr{font-size:1.15em;font-family:"Ezra SIL","Ezra SIL SR","Keter Aram Tsova","
  • 米尔加·格拉日尼特-蒂拉米尔加·格拉日尼特-蒂拉(立陶宛语:Mirga Gražinytė-Tyla,1986年8月29日-),立陶宛指挥家。 米尔加·格拉日尼特出生于维尔纽斯的一个音乐世家,父亲罗穆阿达斯·格拉日尼斯(立陶宛
  • 章绘章绘(1416年-1476年),字尚素,号勉斋,浙江鄞县(今属宁波市海曙区)人,明朝政治人物。生于永乐十四年(1416年)丙申十月十五日。正统四年(1439年)登己未科进士。授南京兵部车驾主事。正统七年