In dit artikel gaan we in op het belang van data structuren , de verschillende soorten data structuren beschikbaar in C++ en hoe u ze effectief kunt gebruiken in uw programma's.
Wat is gegevensstructuur in C ++
De data structuur is een essentieel concept bij het programmeren en speelt een cruciale rol bij het opslaan en organiseren van gegevens. In C ++ kan een gegevensstructuur worden gedefinieerd als een manier om gegevens op te slaan en de gegevens in een specifiek formaat te beheren. Dit zorgt voor efficiënte toegang tot en manipulatie van de gegevens, waardoor het voor programmeurs gemakkelijker wordt om code te schrijven en te onderhouden.
In C++ is de data structuren hebben de volgende syntaxis:
structuur structuur_naam {
gegevenstype1 naam1 ;
gegevenstype2 naam2 ;
gegevenstype3 naam3 ;
gegevenstype4 naam4 ;
..
..
..
} obj_naam ;
In de bovenstaande syntaxis is de struct trefwoord wordt gebruikt voor het definiëren van de structuur en structuur_naam is de door de gebruiker gedefinieerde naam van de structuur en kan variëren. De gegevenstype1 is het gegevenstype van het lid van de structuur en naam1 is de naam van het lid van de structuur en obj_naam is de naam van het object waarvoor de structuur is gedefinieerd.
Voorbeeld
In het onderstaande voorbeeld is de structuur Info bestaat uit drie leden: naam leeftijd, En burgerschap.
structuur Info
{
char naam [ vijftig ] ;
int burgerschap ;
int leeftijd ;
}
Laten we deze code in C ++ uitvoeren, we hebben al deze leden in de structuurpersoon gedefinieerd en geen ruimte toegewezen. In de hoofdfunctie hebben we deze leden geïnitialiseerd met specifieke waarden en afgedrukt:
#includenamespace std; gebruiken ;
structuur Info
{
tekenreeks naam ;
int leeftijd ;
} ;
int voornaamst ( leegte ) {
structuur Info p ;
P. naam = 'Zainab' ;
P. leeftijd = 23 ;
cout << 'Persoonsnaam: ' << P. naam << eindel ;
cout << 'Persoon leeftijd: ' << P. leeftijd << eindel ;
opbrengst 0 ;
}
De code definieert een structuur met de naam Info met twee attributen: naam en leeftijd. In de hoofdfunctie een nieuwe Info object wordt gemaakt en de naam en leeftijd worden toegewezen. Ten slotte worden de waarden van deze velden met behulp van cout naar de console afgedrukt.
Classificatie van gegevensstructuur in C ++
In C++ de data structuur is onderverdeeld in twee brede categorieën: Lineaire en niet-lineaire gegevensstructuren . De datastructuren zijn verdeeld op basis van de volgende kenmerken:
| kenmerk | Uitleg | Voorbeeld |
| Lineair | De gegevens zijn gerangschikt in lineaire volgorde | Arrays |
| Niet-lineair | De items van de gegevens staan niet in de lineaire volgorde | Grafiek, boom |
| Statisch | De locatie, grootte en geheugen staan vast | Arrays |
| Dynamisch | De grootte verandert afhankelijk van de uitvoering van het programma | Gelinkte lijst |
| Homogeen | De artikelen zijn van hetzelfde type | Arrays |
| Niet-homogeen | De items kunnen al dan niet van hetzelfde type zijn | Structuren |
De categorieën datastructuren in C++ zijn:
1: Arrays
Arrays zijn de meest fundamentele datastructuren van C++. De array is de groep elementen met hetzelfde gegevenstype. Arrays maken het gemakkelijker om de bewerkingen op de volledige dataset uit te voeren. De waarden die in de arrays zijn opgeslagen, worden elementen genoemd.
2: gekoppelde lijst
De elementen van de gegevens in de gekoppelde lijst zijn verbonden via knooppunten. Elk knooppunt heeft het adres en de gegevens van het knooppunt erachter. Ze zijn het beste voor het toevoegen en verwijderen van knooppunten. Gekoppelde lijsten hebben twee typen, de ene is enkelvoudig en de andere is dubbel gekoppelde lijsten. In een enkelvoudig gekoppelde lijst heeft het vorige knooppunt de gegevens van het knooppunt erachter, maar het volgende knooppunt is niet op de hoogte van het vorige knooppunt. In de dubbel gelinkte lijst is de richting zowel vooruit als achteruit.
3: Stapels
Stacks is het abstracte gegevenstype dat het LIFO-principe (Last in First Out) volgt. Deze regel houdt in dat het element dat als laatste is ingevoegd, als eerste wordt verwijderd. Ze worden gebruikt met recursieve backtracking-algoritmen.
4: Staarten
De wachtrijen zijn ook van het abstracte gegevenstype en volgen de FIFO-regel (First in and First Out). Deze regel houdt in dat het element dat als eerste is ingevoegd, als eerste wordt verwijderd. Ze zijn nuttig bij het afhandelen van real-time systeeminterpretaties.
5: Bomen
De bomen zijn een reeks niet-lineaire gegevensstructuren met meerdere knooppunten. Het staat slechts één rand met twee hoekpunten toe.
6: Grafieken
In een graaf is elk knooppunt een hoekpunt en elk hoekpunt is via een rand verbonden met een ander hoekpunt. De bollen zijn vertex en de pijlen zijn randen, ze worden gebruikt voor het implementeren van real-life scenario's of neurale netwerken. De grafieken hebben drie verschillende typen: ongerichte grafiek, bi-gerichte grafiek en gewogen grafiek.
Bewerkingen uitvoeren op gegevensstructuren
We kunnen de volgende functies uitvoeren op datastructuren in C++:
- Invoegen van nieuwe data-elementen in de datastructuren.
- Verwijdering van bestaande data-elementen uit de datastructuur.
- Geef alle gegevenselementen in de gegevensstructuur weer.
- Zoek naar het specifieke element in de gegevensstructuur.
- Rangschik alle elementen in oplopende of aflopende volgorde.
- Combineer elementen uit twee datastructuren en creëer de nieuwe.
Het komt erop neer
De gegevensstructuren in C ++ zijn de manier om de gegevens efficiënt te verwerken, zodat deze toegankelijk zijn. Het is belangrijk om de juiste gegevensstructuur voor uw project te kiezen, als u de gegevens sequentieel wilt toevoegen, kies dan voor arrays. Als u het concept van de datastructuur begrijpt, kunt u de kunst van het programmeren en het ontwerpen van algoritmen onder de knie krijgen.