Μάθετε δομές δεδομένων από την αρχή: 9 Ολοκληρωμένα Γρήγορα Στοιχεία

Σε αυτό το σεμινάριο, θα συζητήσουμε για ΔΟΜΕΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ από τα βασικά. Θα κατανοήσουμε τους διαφορετικούς τύπους δομών δεδομένων και τις χρήσεις τους και πώς μπορούμε να τις εφαρμόσουμε.

Τι είναι η δομή δεδομένων;

Μια δομή δεδομένων είναι μια συλλογή δεδομένων που μπορούν να αποθηκευτούν με οργανωμένο τρόπο, έτσι ώστε η πρόσβαση στα δεδομένα, να τροποποιηθεί αποτελεσματικά.

Χρήσεις δομών δεδομένων

  1. Οι δομές δεδομένων χρησιμοποιούνται σε διαφορετικά είδη εφαρμογών, όπως σχεσιακές βάσεις δεδομένων, οι οποίες χρησιμοποιούν ευρετήρια B-tree για την ανάκτηση των δεδομένων.
  2. Ο πίνακας Hash χρησιμοποιείται στη σχεδίαση μεταγλωττιστή.
  3. Αυτά χρησιμοποιούνται σε διαφορετικούς αλγόριθμους όπως αναζήτηση, ταξινόμηση.
  4. Η υπηρεσία ευρετηρίου Διαδικτύου χρησιμοποιεί δομές δεδομένων.

Τύποι δομών δεδομένων

Τύποι DSΥποτύπος
ΓραμμικόςΠαράταξη
Συνδεδεμένη λίστα
Στοίβα
Ουρά
ΔέντροΔυαδικό δέντρο
Δυαδικό δέντρο αναζήτησης
Σωρός
HashingΠίνακας κατακερματισμού
Hash δέντρο
ΔιάγραμμαΓράφημα απόφασης
Κατευθυνόμενο γράφημα
Μήτρα

Τι είναι η γραμμική δομή δεδομένων;

Μια γραμμική δομή δεδομένων είναι ένας τύπος δομής δεδομένων όπου τα δεδομένα μπορούν να διασχίζονται διαδοχικά. Η σειρά, η συνδεδεμένη λίστα, η στοίβα, η ουρά είναι παραδείγματα γραμμικής δομής δεδομένων. Ανατρέξτε στην παρακάτω εικόνα για λεπτομέρειες:

Γραμμικές δομές δεδομένων
Γραμμικές δομές δεδομένων

Τι είναι η Δομή Δεδομένων Δέντρων

Μια δομή δεδομένων δέντρων είναι μια ιεραρχική δομή δεδομένων. Έχει κόμβους που συνδέονται από άκρα. Για περισσότερες λεπτομέρειες, ανατρέξτε στην παρακάτω εικόνα:

image1
Παράδειγμα δέντρου

Τι είναι ο κατακερματισμός

Το κατακερματισμό είναι μια δομή δεδομένων που χρησιμοποιεί μια συνάρτηση κατακερματισμού για να χαρτογραφήσει τα δεδομένα σε ένα ζεύγος τιμών-κλειδιών για να ανακτήσει τα δεδομένα πιο γρήγορα. Παραδείγματα Hashing είναι πίνακας Hash, δέντρο Hash. Ανατρέξτε στην παρακάτω εικόνα για λεπτομέρειες:

image4
Παράδειγμα κατακερματισμού

Τι είναι το γράφημα

Το γράφημα είναι μια μη γραμμική, εικονική αναπαράσταση δεδομένων που αποτελείται από άκρα και κορυφές. Ανατρέξτε στην παρακάτω εικόνα για λεπτομέρειες:

image5
παράδειγμα γραφήματος

Διαφορά μεταξύ γραμμικής και μη γραμμικής δομής δεδομένων

Αριθ. SlΒασικά σημείαΓραμμική δομή δεδομένωνΜη γραμμική δομή δεδομένων
1Στοίχιση δεδομένωνΤα δεδομένα αποθηκεύονται διαδοχικά Τα δεδομένα αποθηκεύονται σε μορφή ιεραρχίας
2ΕπίπεδαΣυμμετέχει ένα επίπεδοΣυμμετέχει πολλαπλό επίπεδο
3ΠερίπλοκοΕύκολο στην εφαρμογήΗ εφαρμογή είναι περίπλοκη
4ΔιασχίζονταςΤα δεδομένα μπορούν να διασχίζονται σε μία εκτέλεσηΤα δεδομένα δεν μπορούν να διασταυρωθούν σε μία μόνο εκτέλεση, αλλά χρειάζονται πολλές διαδρομές
5Αξιοποίηση της μνήμηςΔεν είναι αποτελεσματικόΑποτελεσματικός
6ΠαραδείγματαΣειρά, συνδεδεμένη λίστα, στοίβα, ουράΓράφημα, δέντρο
7ΕφαρμογήΧρησιμοποιείται στην ανάπτυξη λογισμικούΧρησιμοποιείται σε Επεξεργασία Εικόνας, Επεξεργασία Φωνής, Τεχνητή Νοημοσύνη 
image3
Διάγραμμα ροής DS

Ορισμένες εισαγωγές ερωτήσεις και απαντήσεις σχετικά με τη δομή δεδομένων

Qn 1. Τι εννοείτε με το ADT στη δομή δεδομένων;

Ans: ADT σημαίνει Αφηρημένος τύπος δεδομένων. Η κλάση ή τα αντικείμενα είναι ένα παράδειγμα ADT. Όταν χρησιμοποιούμε και Class ή Object, ορίζουμε τη συμπεριφορά με ένα σύνολο τιμών και ένα σύνολο πράξεων. Το ADT μας λέει μόνο ποια λειτουργία πρέπει να εκτελέσουμε. Δεν μας λέει πώς εφαρμόστηκε η λειτουργία εσωτερικά.

Για παράδειγμα :

  • Λίστα
    • size () -> Το μέγεθος μας δίνει τον αριθμό των στοιχείων, αλλά δεν δείχνει πόσο εσωτερικά υπολογίζει για να δώσει το αποτέλεσμα.
    • insert (x) -> insert μας βοηθά να εισάγουμε το στοιχείο αλλά δεν λέει πώς γράφεται η λογική.
    • remove (x) -> Παρομοίως, η μέθοδος κατάργησης χρησιμοποιείται για την αφαίρεση των στοιχείων χωρίς να πει την εφαρμογή.
    • get (i) -> get χρησιμοποιείται για πρόσβαση στα στοιχεία.

Qn 2. Ποια είναι τα πλεονεκτήματα της δομής δεδομένων;

  1. Ans:
  2. Χρησιμοποιώντας τη Δομή δεδομένων, μπορούμε να αποθηκεύουμε αποτελεσματικά δεδομένα σε μια συσκευή αποθήκευσης.
  3. Η δομή δεδομένων παρέχει μια εύκολη επιλογή για την ανάκτηση των δεδομένων από μια συσκευή αποθήκευσης.
  4. Μπορεί να επεξεργαστεί αποτελεσματικά μικρούς και μεγάλους αριθμούς δεδομένων
  5. Χρησιμοποιώντας δομές δεδομένων, όπως γράφημα, μπορούμε να λύσουμε πραγματικά προβλήματα
  6. Τα συστήματα βάσεων δεδομένων χρησιμοποιούν ευρετηρίαση χρησιμοποιώντας έναν πίνακα κατακερματισμού και έναν πίνακα για να ανακτήσουν τα δεδομένα αποτελεσματικά.

Qn 3. Τι είναι η πρωτόγονη δομή δεδομένων;

Απ .: Οι πρωτότυπες δομές δεδομένων είναι καθορισμένοι από το σύστημα τύποι δεδομένων που υποστηρίζονται από διαφορετικές γλώσσες προγραμματισμού. Παράδειγμα: int, double, float, boolean, χαρακτήρας.

Qn 4. Τι είναι μια σύνθετη δομή δεδομένων;

Απ .: Οι δομές δεδομένων όπως πίνακας Hash, Tree, Heap, Graph καλούνται μια σύνθετη δομή δεδομένων. Η εφαρμογή αυτών των δομών δεδομένων είναι πολύπλοκη.

Qn 5. Ποιοι είναι οι δύο κύριοι τύποι δομής δεδομένων;

Απ .: Κυρίως, οι δομές δεδομένων χωρίζονται σε δύο μέρη:

  1. Γραμμική δομή δεδομένων: Στοίβα, Ουρά, Παράταξη, Συνδεδεμένη λίστα
  2. Μη γραμμική δομή δεδομένων: Δέντρο, γράφημα

Συμπέρασμα

Μέχρι τώρα, έχουμε καλύψει τα βασικά του Δομή δεδομένων. Στο επόμενο θέμα, θα γράψουμε για το Παράταξη. Για περισσότερες λεπτομέρειες για αυτήν την ενότητα, ανατρέξτε σε αυτό σύνδεσμος.