Tutorial Datenstruktur und Algorithmen

Datenstrukturen sind die programmatische Methode zum Speichern von Daten, damit Daten effizient verwendet werden können. Fast jede Unternehmensanwendung verwendet auf die eine oder andere Weise verschiedene Arten von Datenstrukturen. Dieses Tutorial vermittelt Ihnen ein umfassendes Verständnis der Datenstrukturen, die erforderlich sind, um die Komplexität von Anwendungen auf Unternehmensebene sowie den Bedarf an Algorithmen und Datenstrukturen zu verstehen.

Warum Datenstruktur und Algorithmen lernen?

Da Anwendungen immer komplexer und datenreicher werden, gibt es drei häufige Probleme, mit denen Anwendungen heutzutage konfrontiert sind.

Data Search- Betrachten Sie einen Bestand von 1 Million (10 ⁶ ) Artikeln eines Geschäfts. Wenn die Anwendung einen Artikel durchsuchen soll, muss sie jedes Mal, wenn die Suche verlangsamt wird, einen Artikel in 1 Million (10 ⁶ ) Artikeln suchen. Wenn die Daten wachsen, wird die Suche langsamer.
Processor speed - Obwohl die Prozessorgeschwindigkeit sehr hoch ist, ist sie begrenzt, wenn die Daten auf Milliarden Datensätze anwachsen.
Multiple requests - Da Tausende von Benutzern gleichzeitig auf einem Webserver nach Daten suchen können, fällt selbst der schnelle Server beim Durchsuchen der Daten aus.

Um die oben genannten Probleme zu lösen, werden Datenstrukturen gerettet. Daten können in einer Datenstruktur so organisiert werden, dass möglicherweise nicht alle Elemente durchsucht werden müssen und die erforderlichen Daten fast sofort durchsucht werden können.

Anwendungen von Datenstruktur und Algorithmen

Der Algorithmus ist eine schrittweise Prozedur, die eine Reihe von Anweisungen definiert, die in einer bestimmten Reihenfolge ausgeführt werden müssen, um die gewünschte Ausgabe zu erhalten. Algorithmen werden im Allgemeinen unabhängig von den zugrunde liegenden Sprachen erstellt, dh ein Algorithmus kann in mehr als einer Programmiersprache implementiert werden.

Aus Sicht der Datenstruktur sind im Folgenden einige wichtige Kategorien von Algorithmen aufgeführt:

Search - Algorithmus zum Suchen eines Elements in einer Datenstruktur.
Sort - Algorithmus zum Sortieren von Elementen in einer bestimmten Reihenfolge.
Insert - Algorithmus zum Einfügen eines Elements in eine Datenstruktur.
Update - Algorithmus zum Aktualisieren eines vorhandenen Elements in einer Datenstruktur.
Delete - Algorithmus zum Löschen eines vorhandenen Elements aus einer Datenstruktur.

Die folgenden Computerprobleme können mithilfe von Datenstrukturen gelöst werden:

Fibonacci-Zahlenreihen
Rucksackproblem
Turm von Hanoi
Alle Paare kürzester Weg von Floyd-Warshall
Kürzester Weg von Dijkstra
Projektplanung

Publikum

Dieses Tutorial richtet sich an Absolventen der Informatik sowie an Softwareprofis, die bereit sind, Datenstrukturen und Algorithmusprogrammierung in einfachen Schritten zu erlernen.

Nach Abschluss dieses Tutorials befinden Sie sich auf einem mittleren Niveau, von dem aus Sie sich auf ein höheres Niveau bringen können.

Voraussetzungen

Bevor Sie mit diesem Lernprogramm fortfahren, sollten Sie über grundlegende Kenntnisse der Programmiersprache C, des Texteditors und der Ausführung von Programmen usw. verfügen.