Welches sind die 8 wichtigsten Datenstrukturen im Website-Design?

Eine Datenstruktur ist eine spezielle Methode zum Organisieren und Speichern von Daten auf einem Computer für eine effizientere Nutzung. Datenstrukturen haben eine Vielzahl von Anwendungen in der Informatik und Softwaretechnik. Datenstrukturen werden in fast allen Programmen oder Systemen verwendet, die für die Entwicklung verwendet werden. Es ist eine Grundvoraussetzung im Bereich Informatik und Softwareentwicklung zur Strukturierung von Daten. In diesem Artikel besprechen wir die 8 wichtigsten Datenstrukturen im Website-Design.

Arrays

Ein Array ist eine Struktur mit fester Größe, die Elemente desselben Datentyps enthalten kann. Es kann sich um eine Reihe von Ganzzahlen, mehrere Gleitkommazahlen, eine Reihe von Zeichenfolgen oder eine Reihe von Arrays handeln.

Die Größe des Arrays wird so geändert, dass die Elemente im Array nicht entfernt werden können oder die Elemente sofort aus dem Array entfernt werden können. Es wird als Baustein zum Erstellen von Listen von Matrizen, Stapeln, Hash-Tabellen, Vektoren und anderen Datenstrukturen wie Matrizen verwendet.

Es wird in verschiedenen Sortieralgorithmen wie Insert Sort, Quick Sort, Bubble Sort und Combined Sort verwendet.

Verknüpfte Listen

Eine verknüpfte Liste ist eine sequentielle Struktur, die aus einer Reihe verwandter Elemente in linearer Reihenfolge besteht, sodass auf die Daten sequentiell und nicht zufällig zugegriffen werden muss. Verknüpfte Listen bieten einfache und flexible Versionen dynamischer Sätze.

Die Elemente einer verketteten Liste werden Knoten genannt. Jeder Knoten enthält einen Schlüssel und einen Zeiger auf den nächsten Knoten, der Next genannt wird, und das letzte Element einer verknüpften Liste wird String genannt

Stapel

Der Stack ist eine in vielen Programmiersprachen weit verbreitete LIFO-Struktur (last-in-first-out-last-in-first-out). Dieses Design wird "Stapel" genannt, weil es wie ein echter Stapel aussieht, ein Stapel Teller. Es bietet außerdem folgende zusätzliche Funktionen, um beispielsweise den Status des Stacks zu überprüfen -

• Spitze: Zeigt die Spitze des Stapels an, ohne den Stapel zu leeren.
• isEmpty: Prüft, ob der Stack leer ist.
• IsFull: Prüft, ob der Stack voll ist.

Stapel werden zum Auswerten von Stapelausdrücken wie mathematischen Feldalgorithmen zum Analysieren und Auswerten von Formeln verwendet und werden auch zum Implementieren von Funktionsaufrufen in der rekursiven Programmierung verwendet.

Warteschlangen

Queue ist eine FIFO-Struktur (first-in-first-out-Elemente, die oben platziert sind, kann zuerst aufgerufen werden), die in vielen Programmiersprachen zu finden ist. Diese Struktur wird „Warteschlange“ genannt, weil sie wie eine Warteschlange in der realen Welt aussieht – Menschen warten in einer Warteschlange. Mit der Warteschlange können Sie folgende Befehle eingeben -

• Enqueue: Fügen Sie ein Element am Ende der Warteschlange ein.
• Dequeue-Entfernen Sie Elemente von der Spitze der Warteschlange.

Hash-Tabellen

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Eine Hash-Tabelle ist eine Datenstruktur, die Werte speichert, und jedem Wert ist ein Schlüssel zugeordnet. Die Suche wird effizient, wenn der Programmierer den Schlüssel kennt, der dem Wert zugeordnet ist, und Daten mit beliebiger Größe mithilfe von Hash-Tabellen hinzugefügt werden können. Hash-Tabellen verwenden eine Eins-zu-Eins-Zuordnung zwischen Werten und Schlüsseln, wenn sie in einer Tabelle gespeichert werden.

Diese Methode hat jedoch Probleme, wenn eine große Anzahl von Schlüssel-Wert-Paaren vorhanden ist. Hash-Tabellen enthalten viele Datensätze, die für ein normales Computersystem beim Speichern dieser Daten eine Herausforderung darstellen könnten.

Bäume

Ein Baum ist eine hierarchische Struktur, in der Daten hierarchisch organisiert und miteinander verknüpft sind. Diese Struktur unterscheidet sich von einer verknüpften Liste, und in einer verknüpften Liste sind Elemente in einer linearen Reihenfolge verknüpft. In den letzten Jahrzehnten wurden verschiedene Arten von Bäumen entwickelt, um für bestimmte Anwendungen geeignet zu sein und bestimmte Einschränkungen zu erfüllen.

Einige Beispiele sind binäre Suchbäume, B-Bäume, Treap, Rot-Schwarz-Bäume, erweiterte Bäume, AVL-Bäume und n-äre Bäume. Binärer Suchbaum Der binäre Suchbaum (BST) ist, wie der Name schon sagt, ein binärer Baum, in dem Daten gefunden werden können.

Haufen

Ein Heap ist ein Sonderfall eines binären Baums, bei dem der oberste Knoten mit seinen untergeordneten Knoten und deren Werten verglichen und entsprechend angeordnet wird.
Ein Beispiel für ein Minimum-Heap-Attribut ist

• Minimaler Heap: Der Schlüssel des Vaters ist kleiner oder gleich dem Schlüssel seines Kindes. Die Wurzel enthält den Mindestwert des Heaps.
• Maximaler Heap: Der Schlüssel des übergeordneten Elements ist größer oder gleich dem Schlüssel seines untergeordneten Elements. Dies wird als maximales Heap-Attribut bezeichnet. Die Wurzel enthält den maximalen Wert des Heaps.

Es wird verwendet, um Prioritätswarteschlangen zu implementieren, da Prioritätswerte nach Heap-Attributen sortiert werden können und Arrays verwendet werden können, um Heaps zu implementieren.

Graph

Ein Graph besteht aus einer endlichen Menge von Ecken oder Knoten und einer Menge von Kanten, die diese Ecken verbinden. Die Ordnung des Graphen ist die Anzahl der Scheitelpunkte im Graphen. Die Größe des Diagramms ist die Anzahl der Seiten auf dem Diagramm. Wenn zwei Knoten durch dieselbe Kante miteinander verbunden sind, nennt man die beiden Knoten benachbart.

• Wenn alle Kanten des Graphen eine Richtung haben, die den Anfangsknoten und den Endknoten anzeigt, dann wird der Graph ein gerichteter Graph genannt.
• Wenn alle Kanten eines Graphen keine Richtung haben, spricht man von einem ungerichteten Graphen. Es kann sich zwischen zwei Scheitelpunkten in beide Richtungen bewegen.
• Wenn ein Knoten mit keinem anderen Knoten im Graphen verbunden ist, wird er als isoliert bezeichnet.