集合(計算機科學術語)

計算機科學中，集合是一組可變數量的數據項(也可能是0個)的組合，這些數據項可能共享某些特徵，需要以某種操作方式一起進行操作。一般來講，這些數據項的類型是相同的，或基類相同(若使用的語言支持繼承)。列表(或數組)通常不被認為是集合，因為其大小固定，但事實上它常常在實現中作為某些形式的集合使用。集合的種類包括列表，集，多重集，樹和圖。枚舉類型可以是列表或集。

基本介紹

• 中文名：集合
• 外文名：set
• 領域：計算機
• 釋義：一組可變數量的數據項的組合
• 包括：列表，集，多重集，樹和圖

列表

在列表中，數據項的順序是確定的，也可以存在多個相同的數據項。列表支持的操作包括查找項目並找到其位置（若存在），將項目從列表中刪除，在特定位置插入項目等。通常的佇列，或稱FIFO即是一個列表，該列表只能在一端添加項目，而在另一端刪除項目。而棧，或LIFO則只能在同一端添加或刪除項目。不管是佇列還是棧，集合中項目的順序都應當是一定的，因此這兩種情況只是列表的特例。其它列表支持的操作包括排序，再一次說明了其中順序的重要性。

列表的具體形式包括數組，鍊表等。

集

與列表不同，在集中，數據項是無序的，也不允許存在相同數據項。集支持添加、刪除和查找項目。一些語言內建對集的支持，而在其它語言中，可以利用散列表實現集。

多重集

多重集的行為類似於集，其中數據項是無序的。但在多重集中，可以存在相同的數據項。多重集支持的操作包括添加、刪除項，查詢相同項在多重集中出現的次數。多重集可以通過排序轉換成列表。

關聯數組

關聯數組（或稱查找表，字典等）的行為和字典相似，為鍵（例如字典中的單詞）輸入提供一個值（如字典中的定義）輸出。值可以是對複雜數據結構的引用。通常使用散列表實現高效率的關聯數組。

樹

在樹中，“根”節點與一定數量的數據項以親-子關係聯繫起來，而其子數據項也與另外的數據項以同樣的方式聯繫。除了根節點的每個項都有且只有一個父節點，並可能有一些子節點。樹支持的操作包括遍歷，插入等。用於排序操作的樹通常稱為堆。通常使用樹來保存存在包含親-子關係的數據，例如選單，目錄及其中檔案等。

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圖

在圖中，每個數據項都可以與一個或多個其它數據項聯繫起來，其中每個節點都是平等的，類似於無根節點、無親-子關係的樹。圖支持的操作包括遍歷，查找等。圖常常用於對實際問題進行建模，並解決這些問題。在生成樹協定中，建立一張代表網路結構的圖（或稱格線），從而了解應當斷開哪些鏈路以避免數據迴圈。

抽象概念及其實現

如上所述，集合，以及集合的各種分類都只是抽象概念。由於名字相同或相似，集合及其在各種語言中的實現常常會造成文字上的混淆。集合，列表，集，樹等名字究竟是數據結構，抽象數據類型抑或類只能通過具體分析來確定。其中，集合則是計算問題的解決方案中抽象程度最高的概念。從這個方面來看，若過於關注其實現，則可能會對理解集合的數學概念產生反作用。

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