Struktura danych i algorytmy
Struktury danych to programowy sposób przechowywania danych, który umożliwia ich efektywne wykorzystanie. Prawie każda aplikacja korporacyjna wykorzystuje różne typy struktur danych w taki lub inny sposób. Ten samouczek pozwoli Ci dobrze zrozumieć struktury danych potrzebne do zrozumienia złożoności aplikacji na poziomie przedsiębiorstwa oraz zapotrzebowania na algorytmy i struktury danych.
Dlaczego warto uczyć się struktury danych i algorytmów?
Ponieważ aplikacje stają się coraz bardziej złożone i bogate w dane, istnieją trzy typowe problemy, z którymi obecnie borykają się aplikacje.
Data Search- Rozważ zapas 1 miliona (10 6 ) pozycji w sklepie. Jeśli aplikacja ma wyszukiwać element, musi wyszukiwać element w 1 milionie (10 6 ) elementach za każdym razem, aby spowolnić wyszukiwanie. W miarę wzrostu ilości danych wyszukiwanie będzie wolniejsze.
Processor speed - Szybkość procesora, choć jest bardzo wysoka, spada, jeśli dane wzrosną do miliarda rekordów.
Multiple requests - Ponieważ tysiące użytkowników mogą jednocześnie przeszukiwać dane na serwerze WWW, nawet szybki serwer nie działa podczas wyszukiwania danych.
Aby rozwiązać powyższe problemy, z pomocą przychodzą struktury danych. Dane mogą być zorganizowane w strukturę danych w taki sposób, że nie wszystkie pozycje muszą być przeszukiwane, a wymagane dane można przeszukiwać niemal natychmiast.
Zastosowania struktury danych i algorytmów
Algorytm to procedura krok po kroku, która definiuje zestaw instrukcji, które mają być wykonane w określonej kolejności, aby uzyskać pożądane wyjście. Algorytmy są generalnie tworzone niezależnie od języków bazowych, tj. Algorytm można zaimplementować w więcej niż jednym języku programowania.
Z punktu widzenia struktury danych, poniżej przedstawiono kilka ważnych kategorii algorytmów:
Search - Algorytm wyszukiwania elementu w strukturze danych.
Sort - Algorytm sortowania elementów w określonej kolejności.
Insert - Algorytm wstawiania elementu do struktury danych.
Update - Algorytm aktualizacji istniejącego elementu w strukturze danych.
Delete - Algorytm usuwania istniejącego elementu ze struktury danych.
Następujące problemy z komputerem można rozwiązać za pomocą struktur danych -
- Szeregi liczb Fibonacciego
- Problem z plecakiem
- Wieża Hanoi
- Najkrótsza ścieżka dla wszystkich par autorstwa Floyd-Warshall
- Najkrótsza ścieżka przy Dijkstrze
- Planowanie projektu
Publiczność
Ten samouczek jest przeznaczony dla absolwentów informatyki, a także dla programistów, którzy chcą nauczyć się struktur danych i programowania algorytmów w prostych i łatwych krokach.
Po ukończeniu tego samouczka będziesz na średnim poziomie wiedzy, z którego możesz przejść na wyższy poziom wiedzy.
Wymagania wstępne
Przed przystąpieniem do tego samouczka powinieneś mieć podstawową wiedzę na temat języka programowania C, edytora tekstu, wykonywania programów itp.