3 fejlett adatstruktúra, amelyet minden programozónak tudnia kell

Látni fogja, hogy az adatstruktúrák használata meglehetősen gyakori programozóként, ezért az alapvető adatstruktúrák, például a bináris fák, veremek és várólisták használatában való jártasság elengedhetetlen a sikerhez.

De ha fejleszteni szeretné készségeit, és kitűnni szeretne a tömegből, meg kell ismerkednie a fejlett adatstruktúrákkal is.

A fejlett adatstruktúrák az adattudomány alapvető összetevői, és segítenek tisztázni a nem hatékony kezelést, és tárhelyet biztosítanak nagy adathalmazok számára. A szoftvermérnökök és adattudósok folyamatosan fejlett adatstruktúrákat használnak az algoritmusok és szoftverek tervezésére.

Olvasson tovább, miközben megvitatjuk azokat a fejlett adatstruktúrákat, amelyekről minden fejlesztőnek tudnia kell.

1. Fibonacci kupac

Ha már áldott egy kis időt az adatstruktúrák megtanulására, ismernie kell a bináris kupacokat. A Fibonacci kupacok nagyon hasonlóak, és ez követi a min-halom vagy max-halom tulajdonságait. A Fibonacci kupacot fák gyűjteményének tekinthetjük, ahol a minimális vagy maximális értékű csomópont mindig a gyökérnél van.

A kupac teljesíti a Fibonacci tulajdonságot is úgy, hogy egy csomópont n lesz legalább F(n+2) csomópontok. A Fibonacci-halmon belül az egyes csomópontok gyökerei össze vannak kapcsolva, általában egy kör alakú, kétszeresen összekapcsolt listán keresztül. Ez lehetővé teszi egy csomópont törlését és két lista összefűzését mindössze O(1) idő alatt.

Összefüggő: Útmutató kezdőknek a várólisták és az elsőbbségi sorok megértéséhez

A Fibonacci kupacok sokkal rugalmasabbak, mint a bináris és binomiális kupacok, így az alkalmazások széles körében hasznosak. Általában prioritási sorként használják a Dijkstra algoritmusában, hogy jelentősen javítsák az algoritmus futási idejét.

2. AVL fa

Az AVL (Adelson-Velsky és Landis) fák önkiegyensúlyozó bináris keresőfák. A szabványos bináris keresőfák elferdülhetnek, és a legrosszabb esetben O(n) időbonyolításuk is lehet, így a valós alkalmazásokhoz nem hatékonyak. Az önkiegyensúlyozó fák automatikusan megváltoztatják a szerkezetüket, ha a kiegyensúlyozó tulajdonság megsérül.

Az AVL fában minden csomópont tartalmaz egy extra attribútumot, amely tartalmazza a kiegyenlítő tényezőjét. Az egyensúlytényező az az érték, amelyet úgy kapunk, hogy kivonjuk a bal oldali részfa magasságát a jobb oldali részfából az adott csomópontban. Az AVL fa önkiegyenlítő tulajdonsága megköveteli, hogy az egyensúlytényező mindig -1, 0 vagy 1 legyen.

Ha az önkiegyenlítő tulajdonság (egyensúlytényező) megsérül, az AVL fa elforgatja csomópontjait, hogy megőrizze az egyensúlytényezőt. Az AVL-fa négy fő forgatást használ: jobbra, balra, balra-jobbra és jobbra-balra.

Az AVL-fa önkiegyenlítő tulajdonsága a legrosszabb eset időbeli összetettségét csak O(logn) értékre javítja, ami lényegesen hatékonyabb a bináris keresőfa teljesítményéhez képest.

3.Piros-fekete fa

A vörös-fekete fa egy másik önkiegyensúlyozó bináris keresőfa, amely egy extra bitet használ önkiegyensúlyozó tulajdonságként. A bitet általában pirosnak vagy feketének nevezik, innen ered a vörös-fekete fa elnevezés.

A Red-Black minden csomópontja vagy piros vagy fekete, de a gyökércsomópontnak mindig feketének kell lennie. Nem lehet két szomszédos piros csomópont, és minden levélcsomópontnak feketének kell lennie. Ezek a szabályok a fa önkiegyensúlyozó tulajdonságainak megőrzésére szolgálnak.

Összefüggő: Algoritmusok, amelyeket minden programozónak tudnia kell

A bináris keresőfákkal ellentétben a vörös-fekete fáknak megközelítőleg O(logn) hatékonyságuk van, így sokkal hatékonyabbak. Az AVL fák azonban sokkal kiegyensúlyozottabbak egy határozott önkiegyensúlyozó tulajdonság miatt.

Javítsa adatstruktúráit

A fejlett adatstruktúrák ismerete nagy változást hozhat az állásinterjúkon, és ez lehet az a tényező, amely elválasztja Önt a versenytársaktól. További speciális adatstruktúrák, amelyeket érdemes megvizsgálni, többek között az n-fák, a grafikonok és a diszjunkt készletek.

Egy adott forgatókönyv ideális adatszerkezetének meghatározása része annak, ami egy jó programozót naggyá tesz.

6 adatstruktúra, amelyet minden programozónak tudnia kell

Az adatstruktúrák a szoftverfejlesztés alapvető elemei. Íme néhány fontos adatstruktúra, amelyet minden programozónak ismernie kell.

Olvassa el a következőt

A szerzőről