首先，我们要知道什么是数据？也许我们会望文生义地认为数据就是一些数，真的是这样吗？下面是用随机数模块生成的一些数（程序代码附录１），它们是数据吗？

　　上面这些虽然是数，只是杂乱无章的一些数，而不是数据，因为它们根本就没有啥意思。“有意思”才是数据的根本。

　　现在天气比较冷，小明想进一批羽绒服售卖，但不知道各种颜色的羽绒服分别要进多少货，于是他到街上记录行人的羽绒服颜色，笔记如下：

　　（１）红色：98，

　　（２）蓝色：20，

　　（３）黄色：90，

　　（４）白色：50，

　　（５）绿色：30，

　　（６）黑色：56。

　　小明记录下来的是数据吗？当然是。但里面不单单是数，是的，数据不一定是数。数据是信息的载体。

　　信息又是什么呢？我们都很熟悉“对牛弹琴”的典故。一首美妙的旋律，传给我们听觉上的美感，但对于牛可能毫无意义。也就是说，对于人，这旋律是信息，对于牛就不是了。信息是个“元概念”，只可意会不可言传。

　　“载体”又是什么呢？这概念是清晰的——承载的实体。一篇有关全球气候变暖的论文打印在一张纸上。这篇论文的文字载体是这张纸；这篇论文所传递的信息的载体是这纸上的文字；也可以认为这张纸是信息的间接载体。可见，信息的载体往往是一些符号或图像，即使这些符号或图像是实物做的，例如广告牌，但信息的载体是这些实物上的符号或图像而不是实物本身。

　　一边是看不见摸不着的“信息”，一边是可看见、可听见或可触摸的实物，“数据”在它们之间架起了桥梁。数据的重要性就不言而喻了。

　　数据那么重要，我们一定要研究它。但发现无从下手，因为数据混沌不分。为了研究数据，我们创造了“数据元素”作为数据的基本单位。上面小明记录行人羽绒服颜色的纸上也记录了行程和消费，笔记如下：

　　（１）红色：98，

　　（２）蓝色：20，

　　（３）黄色：90，

　　（４）白色：50，

　　（５）绿色：30，

　　（６）黑色：56。

　　早上到北京路，在小青早餐店吃早餐，用20元。中午到红旗路，在旺旺餐厅吃饭，用80元。下午到广康路。

　　很自然，为了研究他的这份“数据”，先把它分为三部分：

　　第一部分，羽绒服颜色：

　　（１）红色：98，

　　（２）蓝色：20，

　　（３）黄色：90，

　　（４）白色：50，

　　（５）绿色：30，

　　（６）黑色：56。

　　第二部分，行程：

　　早上到北京路，在小青早餐店吃早餐，中午到红旗路，在旺旺餐厅吃饭，下午到广康路。

　　第三部分，消费：

　　吃早餐，用20元，吃午饭，用80元。

　　若每个部分再往下分，表达的意思就不完整了。也就是说，数据元素是能表达一个完整信息的最少载体，通常作为一个整体进行考虑。上面小明的笔记就有三个数据元素。

　　一个数据元素可由若干数据项组成，也称为节点或记录。比如：上面的“（１）红色：98”就是一项数据项。

　　小明的调查活动，产生了三个数据元素——羽绒服颜色、行程和消费，这三个数据元素构成了小明的调查活动的数据。数据结构是相互之间存在一种或者多种特定关系的数据元素的集合。在任何问题中，数据结构中的数据元素都不是独立存在的，它们之间存在某种关系，这种关系称为结构。

　　数据结构包含逻辑结构、存储结构（物理结构）和运算三个要素；数据结构的逻辑结构和存储结构密不可分，一个算法的设计取决于所选的逻辑结构，算法的时间则依赖于所采用的存储结构。后续课程中继续讨论。

参考资料：

１、《Python算法图解》何韬编著　清华大学出版社

附录１：

import random
for i in range(5):
    for j in range(10):
        print(random.randint(1, 10000), end="\t")
    print("")