1.1. Общая характеристика данных

Данные – это материальные объекты произвольной формы, выступающие в качестве средства представления информации. Преобразование и обработка данных позволяют извлечь информацию, т.е. знание о том или ином предмете, процессе, явлении. Они представляют собой зарегистрированные сигналы. В соответствии с методом регистрации данные могут храниться и переноситься на носителях различных видов, например: на бумаге, дисках (CD-ROM) и т.д.

Процесс документирования превращает данные в информационные ресурсы, которые являются основой любой информационной системы. Данные могут быть представлены в виде файлов, базы данных, базы знаний.

В ходе информационного процесса данные преобразуются из одного вида в другой с помощью методов. Обработка данных включает в себя множество различных операций:

* сбор данных ­­– накопление информации с целью обеспечения достаточной полноты для принятия решений;

* формализация данных – приведение данных, поступающих из разных источников, к одинаковой форме, чтобы сделать их сопоставимыми между собой, то есть повысить их уровень доступности;

* фильтрация данных – отсеивание «лишних» данных, в которых нет необходимости для принятия решений;

* сортировка данных – упорядочение данных по заданному признаку с целью удобства использования; повышает доступность информации;

* архивация данных – организация хранения данных в удобной и легкодоступной форме;

* защита данных – комплекс мер, направленных на предотвращение утраты, воспроизведения и модификации данных;

* транспортировка данных – прием и передача (доставка и поставка) данных между удаленными участниками информационного процесса;

* преобразование данных – перевод данных из одной формы в другую или из одной структуры в другую.

По форме представления данные бывают структурированные (чертежи, схемы, диаграммы, таблицы, анкеты) и неструктурированные (текст, картинки, фотографии). Работа с большими наборами данных легче автоматизируется, если элементы данных расположены в наборе в соответствии с некоторыми правилами, образуя заданную структуру. Структура данных определяет способ адресации элемента данных. Адрес позволяет найти в наборе нужный элемент данных, не зная его значения. Основные типы структур данных – это списковые, иерархические (древовидные), табличные и сетевые.

1.2. Классификация структур данных

Структура данных — программная единица, позволяющая хранить и обрабатывать множество однотипных и логически связанных данных в вычислительной технике. Структуры данных служат материалами, из которых строятся программы. Как правило, данные имеют форму чисел, букв, текстов, символов и более сложных структур типа последовательностей, списков и деревьев.

Классификация структур данных:

1) По сложности: простые и интегрированные. Простые (базовые, примитивные) структуры - это такие, которые не могут быть распределены на составные части. Структурированные (интегрированные, композитные, сложные) - такие структуры данных, составными частями которых есть другие структуры данных.

2) По способу представления: физическая и логическая. Физическая структура данных - это способ физического представления данных в памяти компьютера. Логическая или абстрактная структура - это рассмотрение структуры данных без учета его представления в машинной памяти.

3). По наличию связей между элементами данных: несвязные и связные. Несвязные структуры характеризуются отсутствием связей между элементами структуры. Примерами несвязных структур есть векторы, массивы, строки, стеки, очереди Связные структуры характеризуются наличием связи. Примеры связных структур - связные списки.

4).  По изменчивости: статические, полустатические, динамические. Изменчивость, то есть изменение числа элементов и связей между элементами структуры. Статические - к этой группе относят массивы, множества, записи, таблицы. Полустатические - это стеки, очереди, деки, дерева. Динамические - линейные и разветвленные связные списки, графы, дерева.

5). По характеру упорядоченности элементов в структуре: линейные и нелинейные. Линейные структуры в зависимости от характера взаимного расположения элементов в памяти разделяют на структуры с последовательным распределением элементов в памяти  (векторы, строки, массивы, стеки, очереди) и структуры с произвольным связным распределением элементов в памяти (односвязные и двусвязные линейные списки). Нелинейные структуры - многосвязные списки, дерева, графы.

6). По виду памяти, используемой для сохранности данных: структуры данных для оперативной  и для внешней памяти. Структуры данных для оперативной памяти - это данные, размещенные в статической и динамической памяти компьютера. Все вышеприведенные структуры данных - это структуры для оперативной памяти.  Структуры данных для внешней памяти называют файлами структурами или файлами.