Die 5 besten Datenstrukturen, die Java-Programmierer kennen sollten

Datenstrukturen sind ein integraler Bestandteil zum Speichern und Organisieren von Daten für eine einfache Bedienung im Gerät. Datenstrukturen werden in vielen Bereichen des Software Engineering oder der Informatik weit und breit verwendet. Sie können Daten in einem Speicher auf unzählige Arten verwalten, und daher kommt die Verwendung von Datenstrukturen.

Es gibt zwei Arten von Datenstrukturen, nämlich primitive und nicht-primitive Datenstrukturen.

Schauen Sie sich unsere kostenlosen Kurse zum Thema Softwareentwicklung an.

Eine primitive Datenstruktur ist ein primitiver Datentyp, zum Beispiel char, int, float, pointer und double. Diese Datenstrukturen können einen einzigen Wert enthalten. Andererseits gibt es zwei Arten von nicht-primitiven Datenstrukturen, dh lineare und nicht-lineare Datenstrukturen.

Entdecken Sie unsere kostenlosen Kurse zur Softwareentwicklung

In diesem Artikel werden wir die fünf wichtigsten Datenstrukturen diskutieren, die Java-Programmierer kennen sollten:-

Arrays in Java

Ein Array ist ein Objekt, das zu einer dynamisch generierten Klasse gehört. Das Java-Array hat die Object-Klasse geerbt, die die klonbaren und serialisierbaren Schnittstellen weiter implementiert. Java-Arrays können auf einfache Weise primitive Objekte und Werte speichern, während auch eindimensionale oder mehrdimensionale Arrays erstellt werden können. Java bietet auch die Funktion für anonyme Arrays, die C++ fehlt.

Schauen Sie sich das Full Stack Development Bootcamp (JS/MERN) an – Job garantiert von upGrad

Arrays in Java sind vorteilhaft für die Codeoptimierung, um Daten abzurufen und zu sortieren. Wir können auch zufällig auf alle Daten in jeder Indexposition zugreifen. Ein Array kann jedoch nur Elemente mit fester Größe speichern.

Erkunden Sie unsere beliebten Softwareentwicklungskurse

Beispiel für Java-Array

Unten sehen Sie ein Beispiel für ein Java-Array, bei dem ein Array deklariert, instanziiert, initialisiert und durchlaufen wird.

//Java-Programm, um zu zeigen, wie man deklariert, instanziiert und initialisiert

//und das Java-Array durchlaufen.

Klasse Testarray{

public static void main(String args[]){

int a[]=new int[5];//Deklaration und Instantiierung

a[0]=10;//Initialisierung

a[1]=20;

a[2]=70;

a[3]=40;

a[4]=50;

//Durchlaufendes Array

for(int i=0;i<a.length;i++)//length ist die Eigenschaft von array

System.out.println(a[i]);

}}

Ausgabe:

10

20

70

40

50

Gefragte Fähigkeiten in der Softwareentwicklung

Bäume in Java

Eine Baumdatenstruktur ist eine Sammlung von Entitäten oder Objekten, die als Knoten bezeichnet werden und miteinander verbunden sind, um eine Hierarchie zu simulieren oder darzustellen. Bäume in Java sind nichtlinear, da sie Daten nicht in einer Sequenz, sondern in einer hierarchischen Struktur speichern. Daher sind die Elemente in dieser Datenstruktur in Ebenen angeordnet. Der oberste Knoten in einem Baum wird Wurzelknoten genannt. Jeder dieser Knoten enthält Daten beliebigen Typs. Jeder Knoten hat einige Daten und die Referenz oder die Verknüpfung zu anderen Knoten, die als Kinder bekannt sind.

Lernen Sie Softwareentwicklungskurse online von den besten Universitäten der Welt. Verdienen Sie Executive PG-Programme, Advanced Certificate-Programme oder Master-Programme, um Ihre Karriere zu beschleunigen.

In der Programmierung und Java sieht die Struktur eines beliebigen Knotens wie folgt aus:

Strukturknoten

{

int-Daten;

Strukturknoten *links;

Strukturknoten *rechts;

}

Stapel in Java

Eine hauptsächlich verwendete lineare Datenstruktur zum Speichern einer Sammlung von Objekten wird Stack genannt. Es basiert auf Last-In-First-Out (LIFO) und bietet zahlreiche Klassen und Schnittstellen zum Speichern von Objektsammlungen. Eine dieser Klassen ist die Stack-Klasse, die einen Standardkonstruktor zum Erstellen eines leeren Stacks enthält. Die Syntax ist wie folgt:-

öffentlicher Stack()

Um einen Stack zu erstellen, importieren Sie zuerst das java.util-Paket und erstellen Sie dann ein Objekt der Stack-Klasse. Die Syntax ist wie folgt:-

Stapel stk = neuer Stapel ();

Oder

Stack<Typ> stk = neuer Stack<>();

(Typ gibt den Stack-Typ an, z. B. String, Integer und dergleichen.)

Die Stack-Datenstruktur hat auch zwei integrale Operationen – Push und Pop. Die Push-Methode platziert das Element an der Spitze eines Stapels. Sie ähnelt der addElement(item)-Methode, die in der Vector-Klasse verwendet wird. Zuerst wird ein Parameterelement übergeben, um es in den Stack einzufügen. Andererseits lässt die Pop-Methode ein Objekt weg, das sich oben auf dem Stack befindet, und dasselbe Objekt wird zurückgegeben. Wenn der Stack leer ist, verwendet er die EmptyStackException.

Lesen Sie unsere beliebten Artikel zur Softwareentwicklung

Warteschlange in Java

Die Queue-Schnittstelle ist Teil des java.util-Pakets und erweitert die Collection-Schnittstelle weiter. Es wird hauptsächlich zum Halten von Elementen verwendet, die in der FIFO-Reihenfolge (First In First Out) ausgeführt werden. Diese geordnete Objektliste folgt dem FIFO-Prinzip (First-In-First-Out), da es verwendet wird, um Elemente ganz am Ende der Liste einzufügen und Elemente am Anfang der Liste zu löschen.

Für die Deklaration in dieser Schnittstelle benötigt die Queue eine konkrete Klasse. Die gebräuchlichsten unter diesen Klassen sind LinkedList und PriorityQueue; Keine dieser Implementierungen ist jedoch Thread-sicher. Daher wird PriorityBlockingQueue oft als alternative Implementierung für eine Thread-sichere Implementierung verwendet.

Als Deklaration der Queue-Schnittstelle kann Folgendes angegeben werden:

öffentliche Schnittstelle Queue erweitert Collection

Verknüpfte Listen in Java

Linked List ist ein weiterer integraler Bestandteil des Collection-Frameworks im java.util-Paket. Die Klasse ist eine weitere Implementierung der LinkedList-Datenstruktur. Es ist eine lineare Datenstruktur, in der Elemente nicht an benachbarten Stellen gespeichert werden. Jedes Element in dieser Datenstruktur ist ein separates Objekt mit den Adress- und Datenteilen. Die Elemente werden mit Hilfe von Adressen und Zeigern verbunden, wobei jedes dieser Elemente Knoten genannt wird. Verknüpfte Listen sind dynamisch, wobei Einfügungen und Löschungen einfach durchgeführt werden können. Daher werden sie oft mehr als Arrays bevorzugt. Die Knoten bieten jedoch keinen direkten Zugriff. Daher muss man am Kopf beginnen und durch die Verbindung gehen, um einen Knoten zu erreichen.

Fazit

Datenstrukturen sind für Programmierer, Datenwissenschaftler und Entwickler, die als Grundlage für jeden Computer- oder digitalen Prozess arbeiten, von wesentlicher Bedeutung. Daher ist es wichtig, Kenntnisse in jeder Programmiersprache zu erwerben, sei es für Softwareentwicklung, Webentwicklung oder Data Science. Ohne eine starke Datenstrukturgrundlage können Sie nicht effektiv codieren. Ohne die Funktionen von Datenstrukturen zu verstehen, werden Sie keinen Code schreiben, Daten verarbeiten und Algorithmen ausführen können, um verschiedene Codierungsprobleme zu lösen. Daher ist es unerlässlich, eine starke Basis in Datenstrukturen zu haben, wenn Sie eine Karriere in der Softwarebranche beginnen oder sogar für ein technisches Vorstellungsgespräch sitzen möchten. Wenn Sie mehr über Datenstrukturen erfahren möchten, können Sie den von upGrad angebotenen Studiengang „ Master of Science in Informatik “ besuchen.