Naučte se datové struktury od nuly: 9 kompletních rychlých faktů

V tomto tutoriálu budeme diskutovat o datové struktury od základů. Pochopíme různé typy datových struktur a jejich použití a jak je můžeme implementovat.

Co je datová struktura?

Datová struktura je kolekce dat, která lze organizovaným způsobem uložit, aby bylo možné data efektivně přistupovat a upravovat.

Využití datových struktur

  1. Datové struktury se používají v různých druzích aplikací, jako jsou relační databáze, které k načtení dat používají indexy B-stromu.
  2. Hash tabulka se používá v designu kompilátoru.
  3. Používají se v různých algoritmech, jako je vyhledávání, třídění.
  4. Služba indexování internetu používá datové struktury.

Typy datových struktur

Druhy DSSubtyp
LineárníŘada
Spojový seznam
Stoh
Fronta
StromBinární strom
Binární vyhledávací strom
halda
HashingTabulka hash
Hash Tree
GrafRozhodovací graf
Řízený graf
Matice

Co je lineární datová struktura?

Lineární datová struktura je typ datové struktury, kde lze data procházet postupně. Array, Linked list, stack, queue are examples of linear data structure. Podrobnosti naleznete v níže uvedeném obrázku:

Lineární datové struktury
Lineární datové struktury

Co je stromová datová struktura

Stromová datová struktura je hierarchická datová struktura. Má uzly, které jsou spojeny hranami. Podrobnosti najdete v následujícím obrázku:

image1
Příklad stromu

Co je hashování

Hashing je datová struktura, která používá hashovací funkci k mapování dat v páru klíč – hodnota k rychlejšímu načtení dat. Příklady hashování jsou hashovací tabulka, hashovací strom. Podrobnosti najdete na následujícím obrázku:

image4
Příklad hašování

Co je to graf

Graf je nelineární obrazová reprezentace dat skládající se z hran a vrcholů. Podrobnosti najdete na následujícím obrázku:

image5
příklad grafu

Rozdíl mezi lineární a nelineární datovou strukturou

Sl čKlíčové bodyLineární datová strukturaNelineární datová struktura
1Zarovnání datData se ukládají postupně Data se ukládají ve formě hierarchie
2ÚrovněJedna úroveň zapojenaZapojeno více úrovní
3KomplexitaSnadná implementaceImplementace je složitá
4TraverzData lze procházet v jednom běhuData nelze procházet v jednom běhu, spíše je potřeba více běhů
5Využití pamětiNení efektivníEfektivní
6PříkladyPole, propojený seznam, zásobník, frontaGraf, strom
7editaci videaPoužívá se při vývoji softwaruPoužívá se při zpracování obrazu, zpracování hlasu, umělé inteligenci 
image3
Vývojový diagram DS

Některé otázky a odpovědi týkající se importu datové struktury

Qn 1. Co máte na mysli pod pojmem ADT v datové struktuře?

Odpověď: ADT znamená abstraktní datový typ. Třída nebo objekty jsou příkladem ADT. Když používáme a Class nebo Object, definujeme chování pomocí sady hodnot a sady operací. ADT nám pouze říká, jaké operace musí provést. Neříká nám, jak byla operace interně implementována.

Pro příklad:

  • Seznam
    • size () -> Velikost nám udává počet prvků, ale neukazuje, jak interně se počítá, aby poskytla výsledek.
    • insert (x) -> insert nám pomáhá vložit prvek, ale neříká, jak je logika zapsána.
    • remove (x) -> Podobně se metoda remove používá k odebrání prvků bez sdělování implementace.
    • get (i) -> get se používá pro přístup k prvkům.

Otázka 2. Jaké jsou výhody datové struktury?

  1. Odpověď:
  2. Pomocí datové struktury můžeme efektivně ukládat data do úložného zařízení.
  3. Datová struktura poskytuje snadnou možnost načíst data z úložného zařízení.
  4. Dokáže efektivně zpracovat malé i velké množství dat
  5. Pomocí datových struktur, jako je graf, můžeme vyřešit problémy v reálném životě
  6. Databázové systémy používají indexování pomocí hašovací tabulky a pole k efektivnímu načítání dat.

Qn 3. Co je primitivní datová struktura?

Odpověď: Primitivní datové struktury jsou systémově definované datové typy podporované různými programovacími jazyky. Příklad: int, double, float, boolean, znak.

Otázka 4. Co je to komplexní datová struktura?

Odp .: Datové struktury jako Hash tabulka, Strom, Halda, Graf se nazývají komplexní datová struktura. Implementace těchto datových struktur má složitou povahu.

Otázka 5. Jaké jsou dva hlavní typy datové struktury?

Odpověď: Hlavně jsou datové struktury rozděleny do dvou částí:

  1. Lineární struktura dat: zásobník, fronta, Řada, Spojový seznam
  2. Nelineární datová struktura: strom, graf

Proč investovat do čističky vzduchu?

Dosud jsme pokryli základy Datová struktura. V dalším tématu budeme psát o Řada. Další podrobnosti k této části naleznete v této části https://trials.autocruitment.com.