5 meilleures structures de données que le programmeur Java devrait connaître

Les structures de données font partie intégrante du stockage et de l'organisation des données pour faciliter le fonctionnement de l'appareil. Les structures de données sont largement et diversement utilisées dans de multiples domaines du génie logiciel ou de l'informatique. Vous pouvez gérer les données dans une mémoire d'innombrables façons, et c'est de là que vient l'utilisation des structures de données.

Il existe deux types de structures de données, à savoir les structures de données primitives et non primitives.

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Une structure de données primitive est un type de données primitif, par exemple, char, int, float, pointer et double. Ces structures de données peuvent contenir une seule valeur. D'autre part, les structures de données non primitives sont de deux types, c'est-à-dire les structures de données linéaires et non linéaires.

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Dans cet article, nous discuterons des cinq principales structures de données essentielles que les programmeurs Java doivent connaître : -

Tableaux en Java

Un tableau est un objet appartenant à une classe générée dynamiquement. Le tableau Java a hérité de la classe Object, qui implémente davantage les interfaces clonables et sérialisables. Les tableaux Java peuvent facilement stocker des objets et des valeurs primitifs tout en créant des tableaux unidimensionnels ou multidimensionnels. Java fournit également la fonctionnalité pour les tableaux anonymes, une fonctionnalité qui manque à C++.

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Les tableaux en Java sont avantageux pour l'optimisation du code afin de récupérer et de trier les données. Nous pouvons également accéder au hasard à toutes les données dans n'importe quelle position d'index. Cependant, un tableau ne peut stocker qu'une taille fixe d'éléments.

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Exemple de tableau Java

Vous trouverez ci-dessous un exemple de tableau Java, où un tableau sera déclaré, instancié, initialisé et traversé.

//Programme Java pour montrer comment déclarer, instancier, initialiser

//et parcourir le tableau Java.

classe Testarray{

public static void main(String args[]){

int a[]=new int[5];//déclaration et instanciation

a[0]=10;//initialisation

a[1]=20 ;

un[2]=70 ;

un[3]=40 ;

un[4]=50 ;

//tableau traversant

for(int i=0;i<a.length;i++)//length est la propriété du tableau

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

}}

Production:

dix

20

70

40

50

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Arbres à Java

Une structure de données arborescente est un ensemble d'entités ou d'objets appelés nœuds liés les uns aux autres pour simuler ou représenter une hiérarchie. Les arbres en Java sont non linéaires car ils ne stockent pas les données dans une séquence mais dans une structure hiérarchique. Par conséquent, les éléments de cette structure de données sont organisés en niveaux. Le nœud le plus haut dans un arbre est appelé le nœud racine. Chacun de ces nœuds contient des données de tout type. Chaque nœud a des données et la référence ou le lien vers d'autres nœuds appelés enfants.

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En programmation et en Java, la structure de tout nœud est la suivante :

nœud de structure

{

données entières ;

nœud de structure *gauche ;

noeud struct *right;

}

Piles en Java

Une structure de données linéaire principalement utilisée pour stocker une collection d'objets est appelée une pile. Il s'appuie sur Last-In-First-Out (LIFO) et fournit de nombreuses classes et interfaces pour stocker des collections d'objets. L'une de ces classes est la classe Stack, contenant un constructeur par défaut pour créer une pile vide. La syntaxe est la suivante : -

pile publique()

Pour créer une pile, importez d'abord le package java.util, puis créez un objet de la classe Stack. La syntaxe est la suivante : -

Stack stk = new Stack();

Ou

Stack<type> stk = new Stack<>();

(Type indique le type de pile tel que String, Integer, etc.)

La structure de données de la pile comporte également deux opérations intégrales : push et pop. La méthode push place l'élément en haut d'une pile. Elle est similaire à la méthode addElement(item) utilisée dans la classe Vector. Un élément de paramètre est d'abord passé pour être inséré dans la pile. D'autre part, la méthode pop omet un objet présent au-dessus de la pile et le même objet est renvoyé. Si la pile est vide, elle utilise l'exception EmptyStackException.

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File d'attente en Java

L'interface Queue fait partie du package java.util et étend encore l'interface Collection. Il est principalement utilisé pour conserver les éléments exécutés dans l'ordre FIFO (First In First Out). Cette liste d'objets ordonnée suit le principe FIFO (First-In-First-Out) puisqu'elle permet d'insérer des éléments en toute fin de liste et de supprimer des éléments en début de liste.

Pour la déclaration dans cette interface, la file d'attente nécessite une classe concrète. Les plus courantes parmi ces classes sont LinkedList et PriorityQueue ; cependant, aucune de ces implémentations n'est thread-safe. Par conséquent, PriorityBlockingQueue est souvent utilisé comme implémentation alternative pour l'implémentation thread-safe.

Ce qui suit peut être indiqué comme déclaration d'interface de file d'attente :

interface publique La file d'attente étend la collection

Listes liées en Java

La liste liée est une autre partie intégrante du framework Collection dans le package java.util. La classe est une autre implémentation de la structure de données LinkedList. Il s'agit d'une structure de données linéaire où les éléments ne sont pas stockés dans des emplacements adjacents. Chaque élément de cette structure de données est un objet séparé avec les parties adresse et données. Les éléments sont joints à l'aide d'adresses et de pointeurs, chacun de ces éléments étant appelé nœuds. Les listes liées sont dynamiques, avec des insertions et des suppressions faciles à effectuer. Par conséquent, ils sont souvent préférés aux tableaux. Cependant, les nœuds n'offrent pas d'accès direct. Par conséquent, il faut partir de la tête et passer par le lien pour atteindre un nœud.

Conclusion

Les structures de données sont essentielles pour les programmeurs, les scientifiques des données et les développeurs travaillant comme fondations de tout processus informatique ou numérique. Par conséquent, il est essentiel de maîtriser n'importe quel langage de programmation, que ce soit pour le développement de logiciels, le développement Web ou la science des données. Sans une base solide de structure de données, vous ne pouvez pas coder efficacement. Sans comprendre les fonctionnalités de la structure de données, vous ne parviendrez pas à écrire du code, à gérer des données et à exécuter des algorithmes pour résoudre divers problèmes de codage. Par conséquent, il est essentiel d'avoir une base solide dans les structures de données si vous souhaitez démarrer une carrière dans l'industrie du logiciel ou même passer un entretien technique. Si vous avez envie d'en savoir plus sur les structures de données, vous pouvez consulter le cours " Master of Science in Computer Science " proposé par upGrad .