3 uzlabotas datu struktūras, kas jāzina katram programmētājam

Jūs atklāsiet, ka datu struktūru izmantošana programmētājam ir diezgan izplatīta parādība, tāpēc, lai gūtu panākumus, ir ļoti svarīgi apgūt pamata datu struktūras, piemēram, bināros kokus, skursteņus un rindas.

Bet, ja vēlaties uzlabot savas prasmes un izcelties no pūļa, jums būs jāiepazīstas arī ar uzlabotām datu struktūrām.

Uzlabotas datu struktūras ir būtiska datu zinātnes sastāvdaļa, un tās palīdz novērst neefektīvu pārvaldību un nodrošina lielu datu kopu uzglabāšanu. Programmatūras inženieri un datu zinātnieki pastāvīgi izmanto progresīvas datu struktūras, lai izstrādātu algoritmus un programmatūru.

Lasiet tālāk, kad mēs apspriežam uzlabotās datu struktūras, par kurām būtu jāzina katram izstrādātājam.

1. Fibonači kaudze

Ja jau esat veltījis laiku datu struktūru apguvei, jums ir jāpārzina binārās kaudzes. Fibonači kaudzes ir diezgan līdzīgas, un no tā izriet min-kaudze vai maksimālā kaudze īpašības. Fibonači kaudzi var uzskatīt par koku kolekciju, kur minimālās vai maksimālās vērtības mezgls vienmēr atrodas saknē.

Kaudze arī izpilda Fibonači īpašību tā, ka mezgls n būs vismaz F(n+2) mezgli. Fibonači kaudzes ietvaros katra mezgla saknes ir savienotas kopā, parasti izmantojot apļveida, divkārši saistītu sarakstu. Tas ļauj dzēst mezglu un savienot divus sarakstus tikai O(1) laikā.

Saistīts: Rokasgrāmata iesācējiem, lai izprastu rindas un prioritārās rindas

Fibonači kaudzes ir daudz elastīgākas nekā binārās un binomiālās kaudzes, tāpēc tās ir noderīgas plašā lietojumu klāstā. Tās parasti tiek izmantotas kā prioritārās rindas Dijkstra algoritmā, lai ievērojami uzlabotu algoritma darbības laiku.

2. AVL koks

AVL (Adelson-Velsky un Landis) koki ir pašbalansējošie binārie meklēšanas koki. Standarta binārās meklēšanas koki var būt šķībi, un tiem var būt sliktākā gadījuma laika sarežģītība O(n), padarot tos neefektīvus reālās pasaules lietojumprogrammām. Pašbalansējošie koki automātiski maina savu struktūru, kad tiek pārkāpts balansēšanas īpašums.

AVL kokā katrs mezgls satur papildu atribūtu, kas satur tā balansēšanas koeficientu. Līdzsvara koeficients ir vērtība, kas iegūta, atņemot kreisā apakškoka augstumu no labā apakškoka šajā mezglā. AVL koka pašbalansēšanas īpašībai ir nepieciešams, lai līdzsvara koeficients vienmēr būtu -1, 0 vai 1.

Ja pašbalansēšanas īpašība (līdzsvara faktors) tiek pārkāpta, AVL koks rotē savus mezglus, lai saglabātu līdzsvara koeficientu. AVL kokā tiek izmantotas četras galvenās rotācijas — pagriešana pa labi, pagriešana pa kreisi, pagriešana pa kreisi un pa labi un pagriešana pa labi un pa kreisi.

AVL koka pašbalansējošā īpašība uzlabo tā sliktākā gadījuma laika sarežģītību līdz tikai O(logn), kas ir ievērojami efektīvāka salīdzinājumā ar binārā meklēšanas koka veiktspēju.

3.Sarkanmelns koks

Sarkanmelns koks ir vēl viens pašbalansējošais binārais meklēšanas koks, kas izmanto papildu bitu kā pašbalansējošu īpašumu. Uzgalis parasti tiek saukts par sarkanu vai melnu, tāpēc nosaukums ir sarkans-melns koks.

Katrs sarkans-melns mezgls ir sarkans vai melns, bet saknes mezglam vienmēr jābūt melnam. Nevar būt divi blakus esošie sarkanie mezgli, un visiem lapu mezgliem jābūt melniem. Šie noteikumi tiek izmantoti, lai saglabātu koka pašbalansējošās īpašības.

Saistīts: Algoritmi, kas jāzina katram programmētājam

Atšķirībā no binārās meklēšanas kokiem, sarkanmelnajiem kokiem ir aptuveni O (logn) efektivitāte, padarot tos daudz efektīvākus. Tomēr AVL koki ir daudz līdzsvarotāki, pateicoties noteiktai pašbalansējošai īpašībai.

Uzlabojiet savas datu struktūras

Zinot uzlabotas datu struktūras, var būt liela nozīme darba intervijās, un tas var būt faktors, kas jūs atšķir no konkurentiem. Citas uzlabotas datu struktūras, kuras jums vajadzētu izpētīt, ir n-Trees, Graphs un Disjoint Sets.

Ideālas datu struktūras noteikšana konkrētam scenārijam ir daļa no tā, kas padara labu programmētāju izcilu.

6 datu struktūras, kas jāzina katram programmētājam

Datu struktūras ir programmatūras inženierijas pamatelements. Šeit ir dažas svarīgas datu struktūras, kas jāzina katram programmētājam.

Lasiet Tālāk

Par autoru