Руководство по структуре данных и алгоритмам

Структуры данных - это программный способ хранения данных, позволяющий эффективно использовать данные. Практически каждое корпоративное приложение так или иначе использует различные типы структур данных. Это руководство даст вам хорошее представление о структурах данных, необходимых для понимания сложности приложений корпоративного уровня и потребности в алгоритмах и структурах данных.

Зачем изучать структуру данных и алгоритмы?

По мере того, как приложения становятся сложными и насыщенными данными, в настоящее время приложения сталкиваются с тремя распространенными проблемами.

  • Data Search- Рассмотрим инвентаризацию 1 миллиона (10 6 ) товаров в магазине. Если приложение должно искать элемент, оно должно искать элемент в 1 миллионе (10 6 ) элементов каждый раз, замедляя поиск. По мере роста объема данных поиск будет замедляться.

  • Processor speed - Скорость процессора, хотя и очень высока, снижается, если объем данных увеличивается до миллиарда записей.

  • Multiple requests - Поскольку тысячи пользователей могут одновременно искать данные на веб-сервере, даже быстрый сервер дает сбой при поиске данных.

Для решения вышеупомянутых проблем на помощь приходят структуры данных. Данные могут быть организованы в структуру данных таким образом, что поиск по всем элементам может не требоваться, а поиск необходимых данных может выполняться практически мгновенно.

Приложения структуры данных и алгоритмов

Алгоритм - это пошаговая процедура, которая определяет набор инструкций, которые должны выполняться в определенном порядке для получения желаемого результата. Алгоритмы обычно создаются независимо от основных языков, то есть алгоритм может быть реализован на нескольких языках программирования.

С точки зрения структуры данных, ниже приведены некоторые важные категории алгоритмов:

  • Search - Алгоритм поиска элемента в структуре данных.

  • Sort - Алгоритм сортировки предметов в определенном порядке.

  • Insert - Алгоритм вставки элемента в структуру данных.

  • Update - Алгоритм обновления существующего элемента в структуре данных.

  • Delete - Алгоритм удаления существующего элемента из структуры данных.

Следующие компьютерные проблемы могут быть решены с помощью структур данных -

  • Числовой ряд Фибоначчи
  • Задача о рюкзаке
  • Ханойская башня
  • Кратчайший путь для всех пар от Флойда-Уоршалла
  • Кратчайший путь от Дейкстры
  • Планирование проекта

Аудитория

Это руководство предназначено для выпускников компьютерных наук, а также для профессионалов в области программного обеспечения, которые хотят изучать структуры данных и программирование алгоритмов за простые и легкие шаги.

После прохождения этого руководства вы будете на среднем уровне знаний, а затем сможете перейти на более высокий уровень знаний.

Предпосылки

Прежде чем приступить к этому руководству, вы должны иметь базовые знания о языке программирования C, текстовом редакторе, выполнении программ и т. Д.