Hướng dẫn cấu trúc dữ liệu và thuật toán

Cấu trúc dữ liệu là cách lập trình để lưu trữ dữ liệu để dữ liệu có thể được sử dụng một cách hiệu quả. Hầu hết mọi ứng dụng doanh nghiệp đều sử dụng nhiều kiểu cấu trúc dữ liệu khác nhau theo cách này hay cách khác. Hướng dẫn này sẽ cung cấp cho bạn sự hiểu biết tuyệt vời về Cấu trúc dữ liệu cần thiết để hiểu sự phức tạp của các ứng dụng cấp doanh nghiệp và nhu cầu của các thuật toán và cấu trúc dữ liệu.

Tại sao phải học cấu trúc dữ liệu và thuật toán?

Khi các ứng dụng ngày càng phức tạp và nhiều dữ liệu, có ba vấn đề phổ biến mà các ứng dụng phải đối mặt ngay bây giờ.

Data Search- Xem xét số lượng hàng tồn kho 1 triệu (10 ⁶ ) mặt hàng của một cửa hàng. Nếu ứng dụng để tìm kiếm một mục, nó phải tìm kiếm một mục trong 1 triệu (10 ⁶ ) mục mỗi khi làm chậm tìm kiếm. Khi dữ liệu phát triển, tìm kiếm sẽ trở nên chậm hơn.
Processor speed - Tốc độ bộ xử lý mặc dù rất cao nhưng sẽ bị giới hạn nếu dữ liệu tăng lên đến hàng tỷ bản ghi.
Multiple requests - Vì hàng nghìn người dùng có thể tìm kiếm dữ liệu đồng thời trên một máy chủ web, thậm chí máy chủ nhanh bị lỗi khi đang tìm kiếm dữ liệu.

Để giải quyết các vấn đề nêu trên, cấu trúc dữ liệu ra đời để giải cứu. Dữ liệu có thể được tổ chức theo cấu trúc dữ liệu theo cách mà tất cả các mục có thể không được yêu cầu tìm kiếm và dữ liệu cần thiết có thể được tìm kiếm gần như ngay lập tức.

Các ứng dụng của cấu trúc dữ liệu và thuật toán

Thuật toán là một thủ tục từng bước, xác định một tập hợp các lệnh được thực hiện theo một thứ tự nhất định để có được đầu ra mong muốn. Các thuật toán thường được tạo độc lập với các ngôn ngữ cơ bản, tức là một thuật toán có thể được thực hiện bằng nhiều ngôn ngữ lập trình.

Từ quan điểm cấu trúc dữ liệu, sau đây là một số loại thuật toán quan trọng:

Search - Thuật toán tìm kiếm một mục trong cấu trúc dữ liệu.
Sort - Thuật toán sắp xếp các mặt hàng theo một thứ tự nhất định.
Insert - Thuật toán chèn mục trong cấu trúc dữ liệu.
Update - Thuật toán cập nhật một mục hiện có trong cấu trúc dữ liệu.
Delete - Thuật toán xóa một mục hiện có khỏi cấu trúc dữ liệu.

Các sự cố máy tính sau có thể được giải quyết bằng cách sử dụng Cấu trúc dữ liệu:

Chuỗi số Fibonacci
Knapsack vấn đề
Tháp Hà Nội
Tất cả các cặp đường đi ngắn nhất của Floyd-Warshall
Con đường ngắn nhất của Dijkstra
Lập kế hoạch dự án

Khán giả

Hướng dẫn này được thiết kế cho sinh viên tốt nghiệp Khoa học Máy tính cũng như Chuyên gia phần mềm, những người sẵn sàng học cấu trúc dữ liệu và lập trình thuật toán trong các bước đơn giản và dễ dàng.

Sau khi hoàn thành hướng dẫn này, bạn sẽ có trình độ chuyên môn trung cấp, từ đó bạn có thể đưa mình lên cấp độ chuyên môn cao hơn.

Điều kiện tiên quyết

Trước khi tiếp tục với hướng dẫn này, bạn nên hiểu cơ bản về ngôn ngữ lập trình C, trình soạn thảo văn bản và thực thi các chương trình, v.v.