数据的物理结构与逻辑结构
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数据结构教我们有效地存储数据，既要存储数据本身，还要存储数据之间的关系。
存储数据本身，也就是将数据存储到内存里。数据在内存中的存储状态，就称为数据的存储结构，也叫物理结构。
数据结构中，将数据之间的关系称为数据的逻辑结构。
以下图所示的家谱图为例，数据之间存在很多关系，比如张亮是张平的父辈、是张静的祖辈等，所有这些关系就构成了数据的逻辑结构。
数据的物理结构?
在内存中，数据的存储结构无非有以下两种情况：
1) 集中存储：所有数据存储在一整块内存空间中，数据之间紧挨着存放（顺序存储结构--顺序表）
2) 分散存储：各个数据随机存储在内存空间中（链式存储结构--链表）
两种存储结构各有优势，将数据集中存储，方便后续查找数据；将数据分散存储，方便后续增加或者删除数据。
数据的逻辑结构
1) 无关系：所谓“无关系”，即数据之间不存在任何关系。例如下图中，{1,2,3,4} 中各个数据之间就没有任何关系。
?2) 一对一：下图的数据集中，每个数据的左侧有且仅有一个数据与其相邻（除 1 外）；同样，每个数据的右侧也只有一个数据与其相邻（除 n 外），所有的数据都是如此，数据之间就是“一对一”的逻辑结构。
3) 一对多
如“家谱图”中，数据之间就是“一对多”的逻辑结构。
以“张平”为例，他的父辈是“张亮”；他有两个孩子，分别是“张晶”和“张磊”。“张平”和其它数据之间就是“一对多”的关系，整个数据集呈现“一对多”的逻辑结构。
4) 多对多：下图{V1,V2,V3,V4} 数据之间就具有“多对多”的逻辑结构。
?多对多关系和一对多关系的区别在于：一对多关系中不存在环路，而多对多关系中存在环路，比如V1->V3->V2->V1就是一个环路。
针对每一种逻辑结构的数据，数据结构都提供了存储它们的方案：
- 查找表存储结构：专门存储无逻辑结构的数据；
- 线性存储结构：专门存储具有“一对一”逻辑结构的数据；
- 树存储结构：专门存储具有“一对多”逻辑结构的数据；
- 图存储结构：专门用来存储具有“多对多”关系的数据；
?总结
关于数据结构，与其说它是一门研究存储数据以及数据之间关系的学科，还可以这样概括：它是一门研究数据存储结构和逻辑结构的学科。通过研究数据的物理结构，可以掌握存储数据的方法；通过研究数据的逻辑结构，可以掌握存储数据之间关系的方法。
数据的存储结构有 2 种，分别是集中存储和分散存储。如果想集中存储数据，就选择顺序存储结构；如果想分散存储数据，就择链式存储结构。
数据的逻辑结构有 4 种，分别是“无关系”、“一对一”、“一对多”和“多对多”。无逻辑关系的数据可以选用查找表存储结构；具有“一对一”关系的数据可以选用线性存储结构；具有“一对多”关系的数据可以选用树存储结构；具有“多对多”关系的数据可以选用图存储结构
实际场景中，确定了数据的存储结构和逻辑结构，就可以敲定数据的存储方案。比如，数据呈现“一对多”关系，想分散存储，那么就选用【树的链式存储结构f】。
逻辑结构和存储结构（物理结构）详解 (biancheng.net)
数据结构与算法的区别与联系
数据结构和算法之间完全是两个相互独立的学科，如果非说它们有关系，那也只是互利共赢、“1+1>2”的关系。
我们还可以从分析问题的角度去理清数据结构和算法之间的关系。通常，每个问题的解决都经过以下两个步骤：
- 分析问题，从问题中提取出有价值的数据，将其存储；
- 对存储的数据进行处理，最终得出问题的答案；
数据结构负责解决第一个问题，即数据的存储问题。通过前面的学习我们知道，针对数据不同的逻辑结构和物理结构，可以选出最优的数据存储结构来存储数据。
而剩下的第二个问题，属于算法的职责范围。算法，从表面意思来理解，即解决问题的方法。我们知道，评价一个算法的好坏，取决于在解决相同问题的前提下，哪种算法的效率最高，而这里的效率指的就是处理数据、分析数据的能力。
因此我们得出这样的结论，数据结构用于解决数据存储问题，而算法用于处理和分析数据，它们是完全不同的两类学科。
也正因为如此，你可以认为数据结构和算法存在“互利共赢、1+1>2”的关系。在解决问题的过程中，数据结构要配合算法选择最优的存储结构来存储数据，而算法也要结合数据存储的特点，用最优的策略来分析并处理数据，由此可以最高效地解决问题。
例如，有这样一个问题，计算“1+2+3+4+5”的值。这个问题我们可以这样来分析：
- 计算 1、2、3、4 和 5 的和，首先要选择一种数据存储方式将它们存储起来，通过前面的学习我们知道，数据之间具有“一对一”的逻辑关系，最适合用线性表来存储。结合算法的实现，我们选择顺序表来存储数据（而不是链表）。
- 接下来，我们选择算法。由于数据集中存放，因此我们可以设计这样一个算法，使用一个初始值为 0 的变量 num 依次同存储的数据做“加”运算，最后得到的新 num 值就是最终结果。
选择顺序表而不是链表的原因，是顺序表遍历数据比链表更高效。后续讲顺序表时会做详细介绍。