Σε αυτό το άρθρο, θα διερευνήσουμε τη σημασία του ΔΟΜΕΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ , τα διάφορα είδη ΔΟΜΕΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ διαθέσιμα σε C++ και πώς να τα χρησιμοποιήσετε αποτελεσματικά στα προγράμματά σας.
Τι είναι η Δομή Δεδομένων στη C++
ο δομή δεδομένων είναι μια βασική έννοια στον προγραμματισμό και παίζει ζωτικό ρόλο στην αποθήκευση και οργάνωση δεδομένων. Στην C++, μια δομή δεδομένων μπορεί να οριστεί ως ένας τρόπος αποθήκευσης δεδομένων και διαχείρισης των δεδομένων σε μια συγκεκριμένη μορφή. Αυτό επιτρέπει την αποτελεσματική πρόσβαση και τον χειρισμό των δεδομένων, διευκολύνοντας τους προγραμματιστές να γράφουν και να διατηρούν κώδικα.
Στην C++, το ΔΟΜΕΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ έχουν την εξής σύνταξη:
struct δομή_όνομα {
datatype1 name1 ;
datatype2 name2 ;
datatype3 name3 ;
datatype4 name4 ;
..
..
..
} obj_name ;
Στην παραπάνω σύνταξη, το struct λέξη-κλειδί χρησιμοποιείται για τον καθορισμό της δομής και δομή_όνομα είναι το όνομα της δομής που ορίζεται από το χρήστη και μπορεί να ποικίλλει. ο τύπος δεδομένων 1 είναι ο τύπος δεδομένων του μέλους της δομής και όνομα 1 είναι το όνομα του μέλους της δομής και obj_name είναι το όνομα του αντικειμένου για το οποίο ορίζεται η δομή.
Παράδειγμα
Στο παρακάτω παράδειγμα, το δομή Πληροφορίες αποτελείται από τρία μέλη: όνομα ηλικία, και ιθαγένεια.
struct Πληροφορίες
{
απανθρακώνω όνομα [ πενήντα ] ;
ενθ ιθαγένεια ;
ενθ ηλικία ;
}
Ας εκτελέσουμε αυτόν τον κώδικα σε C++, έχουμε ορίσει όλα αυτά τα μέλη στο πρόσωπο της δομής και δεν έχουμε εκχωρήσει χώρο. Στην κύρια συνάρτηση, αρχικοποιήσαμε αυτά τα μέλη με συγκεκριμένες τιμές και τα εκτυπώσαμε:
#includeχρησιμοποιώντας το namespace std ;
struct Πληροφορίες
{
όνομα συμβολοσειράς ;
ενθ ηλικία ;
} ;
ενθ κύριος ( κενός ) {
struct Πληροφορίες σελ ;
Π. όνομα = 'Zainab' ;
Π. ηλικία = 23 ;
cout << 'Όνομα προσώπου:' << Π. όνομα << endl ;
cout << 'Ηλικία ατόμου:' << Π. ηλικία << endl ;
ΕΠΙΣΤΡΟΦΗ 0 ;
}
Ο κώδικας ορίζει μια δομή με όνομα Πληροφορίες με δύο χαρακτηριστικά: όνομα και ηλικία. Στην κύρια λειτουργία, ένα νέο Πληροφορίες δημιουργείται αντικείμενο και εκχωρείται το όνομα και η ηλικία του. Τέλος, οι τιμές αυτών των πεδίων εκτυπώνονται στην κονσόλα χρησιμοποιώντας το cout.
Ταξινόμηση Δομής Δεδομένων σε C++
Στην C++ το δομή δεδομένων χωρίζεται σε δύο μεγάλες κατηγορίες: Γραμμικές και μη γραμμικές δομές δεδομένων . Οι δομές δεδομένων χωρίζονται με βάση τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:
| Χαρακτηριστικό γνώρισμα | Εξήγηση | Παράδειγμα |
| Γραμμικός | Τα δεδομένα είναι διατεταγμένα σε γραμμική σειρά | Πίνακες |
| Μη γραμμικό | Τα στοιχεία των δεδομένων δεν είναι στη γραμμική ακολουθία | Γράφημα, δέντρο |
| Στατικός | Η τοποθεσία, το μέγεθος και η μνήμη είναι σταθερά | Πίνακες |
| Δυναμικός | Το μέγεθος αλλάζει ανάλογα με την εκτέλεση του προγράμματος | Συνδεδεμένη λίστα |
| Ομογενής | Τα είδη είναι του ίδιου τύπου | Πίνακες |
| Μη ομοιογενής | Τα αντικείμενα μπορεί να είναι ή να μην είναι του ίδιου τύπου | Δομές |
Οι κατηγορίες δομών δεδομένων στη C++ είναι:
1: Πίνακες
Οι πίνακες είναι οι πιο θεμελιώδεις δομές δεδομένων της C++. Ο πίνακας είναι η ομάδα στοιχείων με τον ίδιο τύπο δεδομένων. Οι πίνακες διευκολύνουν την εκτέλεση των λειτουργιών σε ολόκληρο το σύνολο δεδομένων. Οι τιμές που αποθηκεύονται στους πίνακες είναι γνωστές ως στοιχεία.
2: Συνδεδεμένη λίστα
Τα στοιχεία των δεδομένων στη λίστα Συνδεδεμένων συνδέονται μέσω κόμβων. Κάθε κόμβος έχει τη διεύθυνση και τα δεδομένα του κόμβου μετά από αυτόν. Είναι καλύτερα για την προσθήκη και τη διαγραφή κόμβων. Οι συνδεδεμένες λίστες έχουν δύο τύπους ο ένας είναι μεμονωμένος και ο άλλος είναι διπλά συνδεδεμένες λίστες. Σε μια λίστα μεμονωμένα συνδεδεμένα, ο προηγούμενος κόμβος έχει τα δεδομένα του κόμβου μετά από αυτόν, αλλά ο επόμενος κόμβος δεν γνωρίζει τον προηγούμενο κόμβο. Στη διπλά συνδεδεμένη λίστα, η κατεύθυνση είναι προς τα εμπρός αλλά και προς τα πίσω.
3: Στοίβες
Το Stacks είναι ο αφηρημένος τύπος δεδομένων που ακολουθεί την αρχή LIFO (Last in First Out). Αυτός ο κανόνας σημαίνει ότι το στοιχείο που εισήχθη επιτέλους θα διαγραφεί πρώτο. Χρησιμοποιούνται με αναδρομικούς αλγόριθμους αναδρομής.
4: Ουρές
Οι ουρές είναι επίσης ο αφηρημένος τύπος δεδομένων και ακολουθούν τον κανόνα FIFO (First in and First Out). Αυτός ο κανόνας σημαίνει ότι το στοιχείο που εισήχθη πρώτο θα διαγραφεί πρώτο. Είναι χρήσιμοι όταν χειρίζονται ερμηνείες συστήματος σε πραγματικό χρόνο.
5: Δέντρα
Τα δέντρα είναι ένα σύνολο μη γραμμικών δομών δεδομένων με πολλαπλούς κόμβους. Επιτρέπει μόνο μία άκρη με δύο κορυφές.
6: Γραφήματα
Σε ένα γράφημα, κάθε κόμβος είναι μια κορυφή και κάθε κορυφή συνδέεται με μια άλλη κορυφή μέσω μιας ακμής. Οι σφαίρες είναι κορυφή και τα βέλη είναι ακμές, χρησιμοποιούνται για την υλοποίηση σεναρίων πραγματικής ζωής ή νευρωνικών δικτύων. Τα γραφήματα έχουν τρεις διαφορετικούς τύπους: μη κατευθυνόμενο γράφημα, διπλής κατεύθυνσης γράφημα και σταθμισμένο γράφημα.
Λειτουργίες που εκτελούνται σε δομές δεδομένων
Μπορούμε να εκτελέσουμε τις ακόλουθες λειτουργίες σε δομές δεδομένων στη C++:
- Εισαγωγή νέων στοιχείων δεδομένων στις δομές δεδομένων.
- Αφαίρεση υφιστάμενων στοιχείων δεδομένων από τη δομή δεδομένων.
- Εμφάνιση όλων των στοιχείων δεδομένων στη δομή δεδομένων.
- Αναζήτηση για το συγκεκριμένο στοιχείο στη δομή δεδομένων.
- Τακτοποιήστε όλα τα στοιχεία σε αύξουσα ή φθίνουσα σειρά.
- Συνδυάστε στοιχεία από δύο δομές δεδομένων και δημιουργήστε τη νέα.
Συμπέρασμα
Οι δομές δεδομένων στη C++ είναι ο τρόπος για τον αποτελεσματικό χειρισμό των δεδομένων ώστε να είναι δυνατή η πρόσβαση σε αυτά. Είναι σημαντικό να επιλέξετε την κατάλληλη δομή δεδομένων για το έργο σας, εάν θέλετε να προσθέσετε τα δεδομένα διαδοχικά, επιλέξτε πίνακες. Η κατανόηση της έννοιας της δομής δεδομένων θα σας βοηθήσει να κατακτήσετε την τέχνη του προγραμματισμού και του σχεδιασμού αλγορίθμων.