¿Cuáles son los métodos básicos de estructura de datos? y sus ideas básicas
El diseño del algoritmo depende de la estructura (lógica) de los datos, mientras que la implementación del algoritmo depende de la estructura de almacenamiento utilizada. La estructura de almacenamiento de datos es esencialmente la realización de su estructura lógica en la memoria de la computadora. Para reflejar completamente la estructura lógica de los datos, su imagen en la memoria incluye dos aspectos, a saber, la información entre los elementos de datos y la relación entre los elementos de datos. Las diferentes estructuras de datos tienen sus operaciones correspondientes. Las operaciones de datos son algoritmos de operación definidos en la estructura lógica de los datos, como recuperación, inserción, eliminación, actualización y clasificación.
La operación de los datos es un aspecto importante de la estructura de datos. La discusión de cualquier estructura de datos es inseparable de la discusión de las operaciones de la estructura y los algoritmos que implementan estas operaciones.
La estructura de datos es diferente de los tipos de datos y los objetos de datos. No solo describe los objetos de datos del tipo de datos, sino que también describe las relaciones mutuas entre los elementos de los objetos de datos.
Un tipo de datos es un nombre colectivo para un conjunto de valores y un conjunto de operaciones definidas sobre el conjunto de valores. Los tipos de datos se pueden dividir en dos categorías: tipos atómicos y tipos estructurales. Por un lado, en los lenguajes de programación, cada dato pertenece a algún tipo de datos. Los tipos de datos especifican explícita o implícitamente el rango de valores de los datos, cómo se almacenan y las operaciones que se les permite realizar. Los tipos de datos pueden verse como estructuras de datos implementadas en programación. Por otro lado, cuando es necesario introducir una nueva estructura de datos en el proceso de programación, la estructura de almacenamiento de los datos siempre se describe con la ayuda de los tipos de datos proporcionados por el lenguaje de programación.
La unidad más pequeña para representar datos en una computadora es un bit de un número binario, llamado bit. Usamos una cadena de bits compuesta de varios bits para representar un elemento de datos. Esta cadena de bits generalmente se denomina elemento o nodo. Cuando un elemento de datos consta de varios elementos de datos, la cadena de subbits correspondiente a cada elemento de datos en la cadena de bits se denomina campo de datos. Los elementos o nodos pueden considerarse como el reflejo de elementos de datos en la computadora.
El marco del sistema de software debe basarse en datos y no en operaciones. Un módulo de software que contenga un tipo de datos abstracto debe contener tres partes: definición, representación e implementación.
Para cada estructura de datos, debe existir un conjunto de operaciones estrechamente relacionadas con ella. Las estructuras de datos pueden desempeñar diferentes funciones si el tipo y el número de operaciones son diferentes, incluso si la estructura lógica es la misma.
Diferentes estructuras de datos tienen diferentes conjuntos de operaciones, pero las siguientes operaciones son indispensables:
1. Generación de la estructura
2. ;
3. Buscar elementos de datos que cumplan las condiciones especificadas en la estructura;
4. Insertar nuevos elementos de datos en la estructura
5. Elementos de datos existentes;
6, recorrido.
Tipo de datos abstracto: un modelo matemático y un conjunto de operaciones definidas sobre el modelo. Un tipo de datos abstracto es en realidad la definición de esa estructura de datos. Porque define la estructura lógica de los datos y un conjunto de algoritmos sobre esta estructura. Los tipos de datos abstractos se pueden representar mediante el siguiente triplete: (D, S, P). D es el objeto de datos, S es el conjunto de relaciones de D y P es el conjunto de operaciones básicas de D. La definición de ADT es la siguiente:
Nombre del tipo de datos abstracto de ADT: {objeto de datos: (conjunto de elementos de datos), relación de datos: (unión de relaciones binarias de datos), operación básica: (enumeración de operaciones función)} ;nombre del tipo de datos abstractos ADT; el tipo de datos abstractos tiene dos atributos importantes:
Abstracción de datos
Cuando se utiliza ADT para describir las entidades procesadas por el programa, la atención se centra en sus características básicas y funcionalidad de ejecutabilidad e interfaz con usuarios externos (es decir, la forma en que el mundo exterior puede usarlo).
Encapsulación de datos
Separa las características externas de una entidad de sus detalles de implementación interna y oculta sus detalles de implementación interna a los usuarios externos.
Los datos son un soporte de información que los ordenadores pueden reconocer, almacenar y procesar. Es la materia prima para el procesamiento de los programas informáticos y las aplicaciones procesan todo tipo de datos. En informática, el objeto del procesamiento informático son los llamados datos, que pueden ser datos numéricos o no numéricos.
Los datos numéricos son algunos números enteros, números reales o números complejos, que se utilizan principalmente en cálculos de ingeniería, cálculos científicos y procesamiento comercial. Los datos no numéricos incluyen caracteres, texto, gráficos, imágenes, voces, etc. Los elementos de datos son las unidades básicas de datos. En diferentes condiciones, los elementos de datos también pueden denominarse elementos, nodos, vértices, registros, etc. Por ejemplo, los registros de la tabla de información de los estudiantes en el sistema de recuperación de información de los estudiantes se denominan elementos de datos.
A veces, un elemento de datos puede estar compuesto por varios elementos de datos (elementos de datos). Por ejemplo, cada elemento de datos de la tabla de información del estudiante en el sistema de gestión del estado del estudiante es un registro del estudiante. Incluye el número de estudiante, nombre, sexo, lugar de origen, fecha de nacimiento, calificaciones y otros elementos de datos del estudiante. Estos elementos de datos se pueden dividir en dos tipos: uno se llama elementos principales, como el género de los estudiantes, lugar de origen, etc., estos elementos de datos son las unidades más pequeñas que no se pueden subdividir en el procesamiento de datos y el otro se llama elementos combinados; , como las calificaciones de los estudiantes, que se pueden subdividir en proyectos más pequeños como matemáticas, física, química, etc. Normalmente, al resolver problemas de aplicación práctica, se accede y procesa cada registro de estudiante como una unidad básica.
Un objeto de datos o una clase de elemento de datos es una colección de elementos de datos con los mismos atributos. En un problema específico, todos los elementos de datos tienen los mismos atributos (los valores de los elementos no son necesariamente iguales) y pertenecen al mismo objeto de datos (clase de elemento de datos). Por ejemplo, en la red de tráfico del sistema de aviso de tráfico, todos los vértices son una clase de elemento de datos. El vértice A y el vértice B representan una ciudad respectivamente. Son dos instancias de la clase de elemento de datos y los valores de sus elementos de datos. son A y B. Una estructura de datos es una colección de elementos de datos que tienen una o más relaciones entre sí. En cualquier problema, los elementos de datos no están aislados. Existe una u otra relación entre ellos. Esta relación entre elementos de datos se llama estructura.