Підручник зі структур даних (DS) містить базові та розширені концепції структури даних. Наш підручник зі структури даних призначений для початківців і професіоналів.

Структура даних — це спосіб зберігання та організації даних, щоб їх можна було ефективно використовувати.

Наш підручник зі структури даних включає всі теми структури даних, такі як масив, покажчик, структура, пов’язаний список, стек, черга, графік, пошук, сортування, програми тощо.

Що таке структура даних?

Назва структури даних сама по собі вказує на організацію даних у пам’яті. Є багато способів організації даних у пам’яті, оскільки ми вже бачили одну зі структур даних, тобто масив на мові C. Масив - це сукупність елементів пам'яті, в яких дані зберігаються послідовно, тобто один за одним. Іншими словами, ми можемо сказати, що масив зберігає елементи безперервним способом. Така організація даних здійснюється за допомогою масиву структур даних. Існують також інші способи організації даних у пам’яті. Давайте розглянемо різні типи структур даних.

Структура даних — це не будь-яка мова програмування, як-от C, C++, java тощо. Це набір алгоритмів, які ми можемо використовувати в будь-якій мові програмування для структурування даних у пам’яті.

Для структурування даних у пам’яті було запропоновано «n» алгоритмів, і всі ці алгоритми відомі як абстрактні типи даних. Ці абстрактні типи даних є набором правил.

Типи структур даних

Існує два типи структур даних:

що таке regex java

• Примітивна структура даних
• Непримітивна структура даних

Примітивна структура даних

Примітивні структури даних є примітивними типами даних. Int, char, float, double і pointer — це примітивні структури даних, які можуть містити одне значення.

Непримітивна структура даних

Непримітивна структура даних поділяється на два типи:

• Лінійна структура даних
• Нелінійна структура даних

Лінійна структура даних

Розташування даних у послідовному порядку відоме як лінійна структура даних. Для цієї мети використовуються такі структури даних, як масиви, пов’язані списки, стеки та черги. У цих структурах даних один елемент з’єднаний лише з одним іншим елементом у лінійній формі.

Коли один елемент з’єднується з кількістю «n» елементів, це називається нелінійною структурою даних. Найкращий приклад — дерева та графіки. У цьому випадку елементи розташовуються в довільному порядку.

Ми коротко обговоримо наведені вище структури даних у наступних темах. Тепер ми побачимо загальні операції, які ми можемо виконувати над цими структурами даних.

Структури даних також можна класифікувати як:

Статична структура даних:Це тип структури даних, де розмір виділяється під час компіляції. Тому максимальний розмір є фіксованим.Динамічна структура даних:Це тип структури даних, де розмір виділяється під час виконання. Тому максимальний розмір є гнучким.

Основні операції

Основні або загальні операції, які можна виконувати над структурами даних:

Шилпа Шетті

Пошук:Ми можемо шукати будь-який елемент у структурі даних.Сортування:Ми можемо сортувати елементи структури даних у порядку зростання або спадання.Вставка:Ми також можемо вставити новий елемент у структуру даних.Оновлення:Ми також можемо оновити елемент, тобто замінити елемент на інший.Видалення:Ми також можемо виконати операцію видалення, щоб видалити елемент зі структури даних.

Яка структура даних?

Структура даних — це спосіб організації даних, щоб їх можна було ефективно використовувати. Тут ми використали слово ефективно, яке стосується як простору, так і часу. Наприклад, стек — це ADT (абстрактний тип даних), який використовує або масиви, або структуру даних зв’язаного списку для реалізації. Таким чином, ми робимо висновок, що нам потрібна певна структура даних для реалізації конкретного ADT.

ADT розповідає що це потрібно зробити, і структура даних говорить як це треба зробити. Іншими словами, ми можемо сказати, що ADT дає нам план, тоді як структура даних забезпечує частину реалізації. Тепер виникає питання: як можна дізнатися, яку структуру даних використовувати для конкретного ADT?.

Оскільки різні структури даних можуть бути реалізовані в конкретному ADT, але різні реалізації порівнюються за часом і простором. Наприклад, стек ADT може бути реалізований як масивами, так і зв’язаним списком. Припустімо, що масив забезпечує економію часу, тоді як зв’язаний список забезпечує ефективність простору, тому буде вибрано той, який найкраще відповідає вимогам поточного користувача.

Переваги структур даних

Переваги структури даних:

алгоритм бінарного пошуку

Ефективність:Якщо вибір структури даних для реалізації конкретного ADT правильний, це робить програму дуже ефективною з точки зору часу та простору.Повторне використання:Структура даних забезпечує багаторазове використання, тобто багато клієнтських програм можуть використовувати структуру даних.Абстракція:Структура даних, визначена ADT, також забезпечує рівень абстракції. Клієнт не може бачити внутрішню роботу структури даних, тому йому не потрібно турбуватися про частину реалізації. Клієнт може бачити лише інтерфейс.

Індекс структур даних

Основи DS

• DS Вступ
• Ds Асимптотичний аналіз
• Структура DS

Масив DS

• 2D масив

Зв’язаний список DS

• Зв'язаний список
  • Вставка на початку
  • Вставка в кінці
  • Вставка після вказаного вузла
  • Видалення на початку
  • Видалення в кінці
  • Видалення після вказаного вузла
  • Траверсування
  • Пошук
• Двозв'язаний список
  • Вставка на початку
  • Вставка в кінці
  • Вставка після вказаного вузла
  • Видалення на початку
  • Видалення в кінці
  • Видалення вузла, який надав дані
  • Траверсування
  • Пошук
• Круговий зв'язаний список
  • Вставка на початку
  • Вставка в кінці
  • Видалення на початку
  • Видалення в кінці
  • Траверсування
  • Пошук
• Круговий подвійний список
  • Вставка на початку
  • Вставка в кінці
  • Видалення на початку
  • Видалення в кінці

Стек DS

• Реалізація масиву
• Реалізація пов’язаного списку

Хвіст ДС

• Реалізація масиву
• Реалізація пов’язаного списку
• Кругова черга

DS Дерево

• дерево
• Бінарне дерево
  • Обхід попереднього замовлення
  • Обхід у порядку
  • Обхід після замовлення
• Двійкове дерево пошуку
  • Пошук в BST
  • Вставка в BST
  • Видалення в BST
• Дерево AVL
  • Вставка в дерево AVL
    • Л. Л. Обертання
    • Обертання LR
    • РЛ Ротація
    • Обертання RR
  • Видалення в дереві AVL
• B Дерево
• B+ Дерево
• Червоне чорне дерево

DS Graph

• DS Graph
• Реалізація графа
• Алгоритм BFS
• Алгоритм DFS
• Spanning Tree
  • Алгоритм Прима
  • Алгоритм Крускала

DS Пошук

• Лінійний пошук
• Двійковий пошук

DS Сортування

• Бульбашкове сортування
• Відро сортування
• Сортування гребінцем
• Підрахунок сортування
• Сортування купи
• Сортування вставкою
• Сортування злиттям
• Швидке сортування
• Сортування Radix
• Сортування вибору
• Сортування оболонки
• Бітонічний сорт
• Коктейльний сорт
• Цикл сортування
• Тім Сорт

Питання для співбесіди

рівність об’єктів Java

• Програма для створення та відображення однозв’язаного списку
• Програма для створення однозв’язаного списку з n вузлів і підрахунку кількості вузлів
• Програма для створення однозв’язаного списку з n вузлів і відображення його у зворотному порядку
• Програма для видалення нового вузла з початку однозв’язаного списку
• Програма для видалення нового вузла з середини однозв’язаного списку
• Програма для видалення вузла з кінця однозв’язаного списку
• Програма для визначення того, чи однозв’язаний список є паліндромом
• Програма для пошуку вузла максимального та мінімального значення з однозв’язаного списку
• Програма для вставки нового вузла в середину однозв’язаного списку
• Програма для вставки нового вузла на початку однозв’язаного списку
• Програма для вставки нового вузла в кінець однозв’язаного списку
• Програма для видалення повторюваних елементів із однозв’язаного списку
• Програма для пошуку елемента в однозв’язаному списку
• Програма для сортування елементів однозв’язаного списку
• Програма для заміни вузлів у однозв’язаному списку без обміну даними
• Програма для заміни останнього елемента однозв’язаного списку з першого

Програми з двозв’язаним списком

• Програма для перетворення даного бінарного дерева на двозв’язаний список
• Програма для створення двозв’язаного списку з тернарного дерева
• Програма для створення двозв’язаного списку з N вузлів і підрахунку кількості вузлів
• Програма для створення двозв’язаного списку з N вузлів і відображення його у зворотному порядку
• Програма для створення та відображення двозв’язаного списку
• Програма для видалення нового вузла з початку двозв’язаного списку
• Програма для видалення нового вузла з кінця двозв’язаного списку
• Програма для видалення нового вузла з середини двозв’язаного списку
• Програма для пошуку вузла максимального та мінімального значення у двозв’язаному списку
• Програма для вставки нового вузла на початку двозв’язаного списку
• Програма для вставки нового вузла в кінець двозв’язаного списку
• Програма для вставки нового вузла в середину двозв’язаного списку
• Програма для видалення повторюваних елементів із подвійнозв’язаного списку
• Програма обертання двозв’язаного списку на N вузлів
• Програма пошуку елемента у двозв’язаному списку
• Програма для сортування елементів двозв’язаного списку

Програми циклічного пов’язаного списку

• Програма для створення циклічного пов’язаного списку з N вузлів і підрахунку кількості вузлів
• Програма для створення циклічного пов’язаного списку з N вузлів і відображення його у зворотному порядку
• Програма для створення та відображення циклічного пов’язаного списку
• Програма для видалення нового вузла з початку циклічного пов’язаного списку
• Програма для видалення нового вузла з кінця циклічного пов’язаного списку
• Програма для видалення нового вузла з середини циклічного пов’язаного списку
• Програма для пошуку вузла максимального та мінімального значення з циклічного пов’язаного списку
• Програма для вставлення нового вузла на початку циклічного пов’язаного списку
• Програма для вставлення нового вузла в кінець циклічного пов’язаного списку
• Програма для вставлення нового вузла в середину циклічного пов’язаного списку
• Програма для видалення повторюваних елементів із циклічного пов’язаного списку
• Програма для пошуку елемента в циклічному пов’язаному списку
• Програма для сортування елементів циклічного пов’язаного списку

Дерево програм

• Програма для обчислення різниці між сумою вузлів непарного та парного рівнів бінарного дерева
• Програма для побудови бінарного дерева пошуку та виконання видалення та обходу порядку
• Програма для перетворення двійкового дерева в двійкове дерево пошуку
• Програма для визначення того, чи всі листи знаходяться на одному рівні
• Програма для визначення того, чи ідентичні два дерева
• Програма для визначення максимальної ширини двійкового дерева
• Програма пошуку найбільшого елемента у двійковому дереві
• Програма для визначення максимальної глибини або висоти дерева
• Програма для пошуку вузлів, які знаходяться на максимальній відстані у бінарному дереві
• Програма пошуку найменшого елемента у двійковому дереві
• Програма для знаходження суми всіх вузлів бінарного дерева
• Програма для пошуку загальної кількості можливих бінарних дерев пошуку з N ключами
• Програма для реалізації бінарного дерева за допомогою пов’язаного списку
• Програма для пошуку вузла у бінарному дереві

Передумова

Перш ніж вивчати структуру даних, ви повинні мати базові знання C.

Аудиторія

Наш підручник зі структури даних призначений для початківців і професіоналів.

проблема

Ми запевняємо, що ви не знайдете жодних проблем у цьому посібнику зі структури даних. Але якщо є якась помилка, опублікуйте її в контактній формі.