הדרכה של מבני נתונים (DS) מספקת מושגים בסיסיים ומתקדמים של מבנה נתונים. המדריך שלנו למבנה הנתונים מיועד למתחילים ולמקצוענים.

מבנה נתונים הוא דרך לאחסן ולארגן נתונים כך שניתן יהיה להשתמש בהם ביעילות.

המדריך שלנו למבנה הנתונים כולל את כל הנושאים של מבנה הנתונים כגון מערך, מצביע, מבנה, רשימה מקושרת, ערימה, תור, גרף, חיפוש, מיון, תוכניות וכו'.

מהו מבנה נתונים?

שם מבנה הנתונים מציין בעצמו כי ארגון הנתונים בזיכרון. ישנן דרכים רבות לארגן את הנתונים בזיכרון כפי שכבר ראינו את אחד ממבני הנתונים, כלומר מערך בשפת C. מערך הוא אוסף של רכיבי זיכרון שבהם הנתונים מאוחסנים ברצף, כלומר, בזה אחר זה. במילים אחרות, אנו יכולים לומר שמערך מאחסן את האלמנטים באופן רציף. ארגון הנתונים הזה נעשה בעזרת מערך של מבני נתונים. ישנן גם דרכים אחרות לארגן את הנתונים בזיכרון. בואו נראה את הסוגים השונים של מבני נתונים.

מבנה הנתונים אינו כל שפת תכנות כמו C, C++, Java וכו'. זהו קבוצה של אלגוריתמים שאנו יכולים להשתמש בהם בכל שפת תכנות כדי לבנות את הנתונים בזיכרון.

כדי לבנות את הנתונים בזיכרון, הוצעו 'n' מספר אלגוריתמים, וכל האלגוריתמים הללו ידועים כסוגי נתונים מופשטים. סוגי נתונים מופשטים אלה הם מערכת הכללים.

סוגי מבני נתונים

ישנם שני סוגים של מבני נתונים:

ביטויי ג'אווה למבדה

• מבנה נתונים פרימיטיבי
• מבנה נתונים לא פרימיטיבי

מבנה נתונים פרימיטיבי

מבני הנתונים הפרימיטיביים הם סוגי נתונים פרימיטיביים. ה-int, char, float, double ו-pointer הם מבני הנתונים הפרימיטיביים שיכולים להחזיק ערך בודד.

מבנה נתונים לא פרימיטיבי

מבנה הנתונים הלא פרימיטיבי מחולק לשני סוגים:

Java ליצור מספר אקראי

• מבנה נתונים ליניארי
• מבנה נתונים לא ליניארי

מבנה נתונים ליניארי

סידור הנתונים באופן רציף ידוע כמבנה נתונים ליניארי. מבני הנתונים המשמשים למטרה זו הם מערכים, רשימה מקושרת, ערימות ותורים. במבני נתונים אלה, אלמנט אחד מחובר רק אחד לאלמנט אחר בצורה ליניארית.

כאשר אלמנט אחד מחובר למספר ה-'n' של האלמנטים המכונה מבנה נתונים לא ליניארי. הדוגמה הטובה ביותר היא עצים וגרפים. במקרה זה, האלמנטים מסודרים באופן אקראי.

נדון במבני הנתונים לעיל בקצרה בנושאים הבאים. כעת, נראה את הפעולות הנפוצות שאנו יכולים לבצע על מבני נתונים אלו.

ניתן לסווג מבני נתונים גם כ:

מבנה נתונים סטטי:זהו סוג של מבנה נתונים שבו הגודל מוקצה בזמן ההידור. לכן, הגודל המקסימלי קבוע.מבנה נתונים דינמי:זהו סוג של מבנה נתונים שבו הגודל מוקצה בזמן הריצה. לכן, הגודל המקסימלי הוא גמיש.

מבצעים גדולים

הפעולות העיקריות או הנפוצות שניתן לבצע על מבני הנתונים הן:

מחפש:אנו יכולים לחפש כל אלמנט במבנה נתונים.מִיוּן:אנו יכולים למיין את האלמנטים של מבנה נתונים בסדר עולה או יורד.הַכנָסָה:אנחנו יכולים גם להכניס את האלמנט החדש למבנה נתונים.עדכון:אנחנו יכולים גם לעדכן את האלמנט, כלומר, נוכל להחליף את האלמנט באלמנט אחר.מְחִיקָה:נוכל גם לבצע את פעולת המחיקה כדי להסיר את האלמנט ממבנה הנתונים.

איזה מבנה נתונים?

מבנה נתונים הוא דרך לארגן את הנתונים כך שניתן יהיה להשתמש בהם ביעילות. כאן, השתמשנו במילה ביעילות, אשר מבחינת המרחב והזמן. לדוגמה, מחסנית היא ADT (סוג נתונים אבסטרקטי) המשתמשת במערכים או במבנה נתוני רשימה מקושרת לצורך היישום. לכן, אנו מסיקים שאנו דורשים מבנה נתונים כלשהו כדי ליישם ADT מסוים.

ADT מספר מה יש לעשות ומבנה הנתונים אומר אֵיך זה אמור להיעשות. במילים אחרות, אנו יכולים לומר ש-ADT נותן לנו את התוכנית בעוד שמבנה הנתונים מספק את חלק היישום. כעת נשאלת השאלה: כיצד ניתן לדעת באיזה מבנה נתונים יש להשתמש עבור ADT מסוים?.

מכיוון שניתן ליישם את מבני הנתונים השונים ב-ADT מסוים, אך ההטמעות השונות מושוות מבחינת זמן ומרחב. לדוגמה, ניתן ליישם את ה-Stack ADT הן על ידי מערכים והן על ידי רשימה מקושרת. נניח שהמערך מספק יעילות בזמן בעוד שהרשימה המקושרת מספקת יעילות שטח, אז זה המתאים ביותר לדרישות המשתמש הנוכחי ייבחר.

היתרונות של מבני נתונים

להלן היתרונות של מבנה נתונים:

יְעִילוּת:אם הבחירה במבנה נתונים ליישום ADT מסוים היא נכונה, זה הופך את התוכנית ליעילה מאוד מבחינת זמן ומרחב.שימוש חוזר:מבנה הנתונים מספק שימוש חוזר פירושו שתוכניות לקוח מרובות יכולות להשתמש במבנה הנתונים.הַפשָׁטָה:מבנה הנתונים שצוין על ידי ADT מספק גם את רמת ההפשטה. הלקוח לא יכול לראות את העבודה הפנימית של מבנה הנתונים, כך שהוא לא צריך לדאוג לחלק היישום. הלקוח יכול לראות רק את הממשק.

אינדקס מבני נתונים

יסודות DS

• DS מבוא
• Ds ניתוח אסימפטוטי
• מבנה DS

מערך DS

• מערך דו מימדי

רשימה מקושרת DS

js settimeout

• רשימה מקושרת
  • הכנסה בהתחלה
  • הכנסה בסוף
  • הכנסה לאחר הצומת שצוין
  • מחיקה בהתחלה
  • מחיקה בסוף
  • מחיקה לאחר הצומת שצוין
  • חוצה
  • מחפש
• רשימה מקושרת כפולה
  • הכנסה בהתחלה
  • הכנסה בסוף
  • הכנסה לאחר הצומת שצוין
  • מחיקה בהתחלה
  • מחיקה בסוף
  • מחיקת הצומת שמסר נתונים
  • חוצה
  • מחפש
• רשימה מקושרת מעגלית
  • הכנסה בהתחלה
  • הכנסה בסוף
  • מחיקה בהתחלה
  • מחיקה בסוף
  • חוצה
  • מחפש
• רשימה כפולה מעגלית
  • הכנסה בהתחלה
  • הכנסה בסוף
  • מחיקה בהתחלה
  • מחיקה בסוף

סטאק DS

• יישום מערך
• יישום רשימה מקושרת

זנב DS

• יישום מערך
• יישום רשימה מקושרת
• תור מעגלי

עץ DS

• עֵץ
• עץ בינארי
  • הזמנה מראש של טרברסל
  • מעבר לפי הסדר
  • מעבר הזמנה לאחר הזמנה
• עץ חיפוש בינארי
  • מחפש ב-BST
  • הכנסה ב-BST
  • מחיקה ב-BST
• עץ AVL
  • הכנסה בעץ AVL
    • סיבוב LL
    • סיבוב LR
    • סיבוב RL
    • סיבוב RR
  • מחיקה ב-AVL Tree
• B עץ
• B+ עץ
• עץ אדום שחור

גרף DS

• גרף DS
• יישום גרף
• אלגוריתם BFS
• אלגוריתם DFS
• עץ פורש
  • האלגוריתם של פריים
  • האלגוריתם של קרוסקל

DS מחפש

• חיפוש לינארי
• חיפוש בינארי

מיון DS

• מיון בועות
• מיון דלי
• מיון מסרק
• ספירת מיון
• מיון ערימה
• מיון הכנסה
• מיזוג מיון
• מיון מהיר
• מיון רדיקס
• מיון בחירה
• מיון מעטפת
• מיון ביטוני
• מיון קוקטיילים
• מיון מחזור
• טים סורט

שאלות ראיון

החלפת זיכרון

• תוכנית ליצור ולהציג רשימה מקושרת בודדת
• תוכנית ליצור רשימה מקושרת בודדת של n צמתים ולספור את מספר הצמתים
• תוכנית ליצור רשימה מקושרת בודדת של n צמתים ולהציג אותה בסדר הפוך
• תוכנית למחיקת צומת חדש מתחילת הרשימה המקושרת בודדת
• תוכנית למחיקת צומת חדש מאמצע הרשימה המקושרת בודדת
• תוכנית למחיקת צומת מסוף הרשימה המקושרת בודדת
• תוכנית לקבוע אם רשימה מקושרת יחידה היא הפלינדרום
• תוכנית למצוא את צומת הערך המקסימלי והמינימלי מתוך רשימה מקושרת בודדת
• תוכנית להכנסת צומת חדש באמצע הרשימה המקושרת בודדת
• תוכנית להכנסת צומת חדש בתחילת הרשימה המקושרת בודדת
• תוכנית להכנסת צומת חדש בסוף הרשימה המקושרת בודדת
• תוכנית להסרת רכיבים כפולים מרשימה מקושרת יחידה
• תוכנית לחיפוש אלמנט ברשימה מקושרת בודדת
• תוכנית למיון הרכיבים של הרשימה המקושרת בודדת
• תוכנית להחלפת צמתים ברשימה מקושרת בודדת מבלי להחליף נתונים
• תוכנית להחליף את הרכיב האחרון של הרשימה המקושרת בודדת מהראשון

תוכניות רשימות מקושרות כפולות

• תוכנית להמרת עץ בינארי נתון לרשימה מקושרת כפולה
• תוכנית ליצירת רשימה מקושרת כפולה מעץ טרנרי
• תוכנית ליצירת רשימה מקושרת כפולה של N צמתים ולספור את מספר הצמתים
• תוכנית ליצור רשימה מקושרת כפולה של N צמתים ולהציג אותה בסדר הפוך
• תוכנית ליצור ולהציג רשימה מקושרת כפולה
• תוכנית למחיקת צומת חדש מתחילת הרשימה הכפולה המקושרת
• תוכנית למחיקת צומת חדש מסוף הרשימה הכפולה
• תוכנית למחיקת צומת חדש מאמצע הרשימה המקושרת הכפולה
• תוכנית למצוא את צומת הערך המקסימלי והמינימלי מתוך רשימה מקושרת כפולה
• תוכנית להכנסת צומת חדש בתחילת הרשימה הכפולה המקושרת
• תוכנית להכנסת צומת חדש בסוף רשימה מקושרת כפולה
• תוכנית להכנסת צומת חדש באמצע רשימה מקושרת כפולה
• תוכנית להסרת רכיבים כפולים מרשימה מקושרת כפולה
• תוכנית לסובב רשימה מקושרת כפולה לפי N צמתים
• תוכנית לחיפוש אלמנט ברשימה מקושרת כפולה
• תוכנית למיון האלמנטים של הרשימה הכפולה המקושרת

תוכניות רשימות מקושרות מעגליות

• תוכנית ליצור רשימה מעגלית מקושרת של N צמתים ולספור את מספר הצמתים
• תוכנית ליצור רשימה מעגלית מקושרת של N צמתים ולהציג אותה בסדר הפוך
• תוכנית ליצור ולהציג רשימה מעגלית מקושרת
• תוכנית למחיקת צומת חדש מתחילת הרשימה המקושרת המעגלית
• תוכנית למחיקת צומת חדש מסוף הרשימה המקושרת המעגלית
• תוכנית למחיקת צומת חדש מאמצע הרשימה המקושרת המעגלית
• תוכנית למצוא את צומת הערך המקסימלי והמינימלי מתוך רשימה מקושרת מעגלית
• תוכנית להכנסת צומת חדש בתחילת הרשימה המקושרת המעגלית
• תוכנית להכנסת צומת חדש בסוף הרשימה המקושרת המעגלית
• תוכנית להכנסת צומת חדש באמצע הרשימה המקושרת המעגלית
• תוכנית להסרת רכיבים כפולים מרשימה מקושרת מעגלית
• תוכנית לחיפוש אלמנט ברשימה מקושרת מעגלית
• תוכנית למיון המרכיבים של הרשימה המקושרת המעגלית

תוכניות עץ

• תוכנית לחישוב ההבדל בין סכום צמתים ברמה אי זוגית ורמה זוגית של עץ בינארי
• תוכנית לבניית עץ חיפוש בינארי ולביצוע מחיקה ומעבר לא-סדר
• תוכנית להמרת עץ בינארי לעץ חיפוש בינארי
• תוכנית כדי לקבוע אם כל העלים נמצאים באותה רמה
• תוכנית לקבוע אם שני עצים זהים
• תוכנית למציאת הרוחב המרבי של עץ בינארי
• תוכנית למציאת האלמנט הגדול ביותר בעץ בינארי
• תוכנית למציאת העומק או הגובה המרביים של עץ
• תוכנית למצוא את הצמתים שנמצאים במרחק המרבי בעץ בינארי
• תוכנית למציאת האלמנט הקטן ביותר בעץ בינארי
• תוכנית למציאת סכום כל הצמתים של עץ בינארי
• תוכנית למצוא את המספר הכולל של עצי חיפוש בינאריים אפשריים עם N מקשים
• תוכנית ליישום עץ בינארי באמצעות הרשימה המקושרת
• תוכנית לחיפוש צומת בעץ בינארי

תְנַאִי מוּקדָם

לפני לימוד מבנה נתונים, עליך להיות בעל הידע הבסיסי של C.

קהל

המדריך שלנו למבנה הנתונים נועד לעזור למתחילים ולמקצוענים.

בְּעָיָה

אנו מבטיחים שלא תמצא שום בעיה במדריך זה של מבנה נתונים. אבל אם יש טעות כלשהי, אנא פרסם אותה בטופס יצירת הקשר.