Quali sono le 8 strutture di dati più importanti nella progettazione di siti Web

Pubblicato: 2022-04-28

Una struttura dati è un modo speciale di organizzare e memorizzare i dati su un computer per un uso più efficiente. Le strutture dati hanno un'ampia varietà di applicazioni nell'informatica e nell'ingegneria del software. Le strutture dati sono utilizzate in quasi tutti i programmi o sistemi utilizzati per lo sviluppo. È un requisito fondamentale nel campo dell'informatica e dello sviluppo di software per la strutturazione dei dati. In questo articolo discuteremo 8 strutture di dati più importanti nella progettazione di siti Web.

Matrici

Un array è una struttura di dimensioni fisse che può contenere elementi dello stesso tipo di dati. Può essere un insieme di numeri interi, più numeri in virgola mobile, una serie di stringhe o una serie di array.

L'array viene ridimensionato in modo che gli elementi nell'array non possano essere rimossi o gli elementi possano essere rimossi immediatamente dall'array. Viene utilizzato come elemento costitutivo per la creazione di elenchi di matrici, stack, tabelle hash, vettori e altre strutture di dati come le matrici.

Viene utilizzato in vari algoritmi di ordinamento come ordinamento per inserimento, ordinamento rapido, ordinamento a bolle e ordinamento combinato.

Liste collegate

Un elenco collegato è una struttura sequenziale composta da una serie di elementi correlati in un ordine lineare, in modo che i dati debbano essere consultati in modo sequenziale e non casuale. Gli elenchi collegati forniscono versioni semplici e flessibili di insiemi dinamici.

Gli elementi di una lista collegata sono chiamati nodi. Ogni nodo contiene una chiave e un puntatore al nodo successivo, chiamato Next, e l'ultimo elemento di una lista collegata è chiamato String

Pile

Lo stack è una struttura LIFO ampiamente utilizzata (last-in-first-out-last-in-first-out) in molti linguaggi di programmazione. Questo disegno è chiamato "pila" perché sembra una vera pila, una pila di piatti. Fornisce inoltre le seguenti funzioni aggiuntive per il controllo dello stato dello stack, ad esempio:

  • Picco: Visualizza la parte superiore della pila senza svuotare la pila.
  • isEmpty: controlla se lo stack è vuoto.
  • IsFull: controlla se lo stack è pieno.

Gli stack vengono utilizzati per valutare le espressioni batch come algoritmi di campi matematici per l'analisi e la valutazione di formule e vengono utilizzati anche per implementare le chiamate di funzione nella programmazione ricorsiva.

Code

La coda è una struttura FIFO (è possibile accedere per primi agli elementi first in first out posizionati in alto), che può essere trovata in molti linguaggi di programmazione. Questa struttura è chiamata "coda" perché sembra una coda nel mondo reale: le persone stanno aspettando in coda. Usando la coda, puoi dare i seguenti comandi:

  • Accoda: inserisce un elemento alla fine della coda.
  • Elimina dalla coda: rimuove gli elementi dalla parte superiore della coda.

Tabelle hash

Una tabella hash è una struttura di dati che memorizza i valori e ogni valore ha una chiave associata. La ricerca diventa efficiente se il programmatore conosce la chiave associata al valore, inoltre è possibile aggiungere dati di qualsiasi dimensione utilizzando tabelle hash. Le tabelle hash utilizzano una mappatura uno-a-uno tra valori e chiavi quando archiviate in una tabella.

Tuttavia, questo metodo presenta problemi quando è presente un numero elevato di coppie chiave-valore. Le tabelle hash contengono molti record che potrebbero essere una sfida per un normale sistema informatico nella memorizzazione di tali dati.

Alberi

Un albero è una struttura gerarchica in cui i dati sono organizzati gerarchicamente e collegati tra loro. Questa struttura è diversa da un elenco collegato e in un elenco collegato gli elementi sono collegati in un ordine lineare. Negli ultimi decenni sono stati sviluppati vari tipi di alberi per soddisfare determinate applicazioni e soddisfare determinate restrizioni.

Alcuni esempi sono alberi di ricerca binari, alberi B, treap, alberi rosso-neri, alberi espansi, alberi AVL e alberi n-ari. Albero di ricerca binario L'albero di ricerca binario (BST), come suggerisce il nome, è un albero binario in cui è possibile trovare i dati.

Mucchi

Un heap è un caso speciale di un albero binario, in cui il nodo superiore viene confrontato con i suoi nodi figli e i loro valori e disposto di conseguenza.
Un esempio di attributo di heap minimo è

  • Heap minimo: la chiave del padre è minore o uguale alla chiave del figlio. La radice conterrà il valore minimo dell'heap.
  • Heap massimo: la chiave dell'elemento padre è maggiore o uguale alla chiave del suo figlio. Questo è chiamato attributo di heap massimo. La radice conterrà il valore massimo dell'heap.

Viene utilizzato per implementare le code di priorità, poiché i valori di priorità possono essere ordinati in base agli attributi dell'heap e gli array possono essere utilizzati per implementare gli heap.

Grafico

Un grafo è costituito da un insieme finito di vertici o nodi e da un insieme di spigoli che collegano questi vertici. L'ordine del grafico è il numero di vertici nel grafico. La dimensione del grafico è il numero di lati del grafico. Se due nodi sono collegati tra loro dallo stesso bordo, si dice che i due nodi sono adiacenti.

  • Se tutti i bordi del grafico hanno una direzione, che indica il vertice iniziale e il vertice finale, allora il grafico è chiamato grafo orientato.
  • Se tutti gli archi del grafo non hanno direzione, si parla di grafo non orientato. Può muoversi in entrambe le direzioni tra due vertici.
  • Se un vertice non è connesso a nessun altro nodo del grafo, si dice isolato.