5 migliori strutture di dati che il programmatore Java dovrebbe conoscere

Le strutture dati sono parte integrante dell'archiviazione e dell'organizzazione dei dati per la facilità operativa nel dispositivo. Le strutture dati sono ampiamente e variamente utilizzate in molteplici campi dell'ingegneria del software o dell'informatica. Puoi gestire i dati in una memoria in innumerevoli modi, ed è da qui che deriva l'utilizzo delle strutture dati.

Esistono due tipi di strutture dati, ovvero strutture dati primitive e non primitive.

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Una struttura dati primitiva è un tipo di dati primitivo, ad esempio char, int, float, pointer e double. Queste strutture di dati possono contenere un singolo valore. D'altra parte, le strutture dati non primitive sono di due tipi, cioè strutture dati lineari e non lineari.

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In questo articolo, discuteremo le prime cinque strutture di dati essenziali per i programmatori Java da conoscere: -

Array in Java

Un array è un oggetto appartenente a una classe generata dinamicamente. L'array Java ha ereditato la classe Object, che implementa ulteriormente le interfacce clonabili e serializzabili. Gli array Java possono facilmente memorizzare oggetti e valori primitivi mentre è anche possibile creare array monodimensionali o multidimensionali. Java fornisce anche la funzionalità per gli array anonimi, che manca al C++.

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Gli array in Java sono vantaggiosi per l'ottimizzazione del codice per recuperare e ordinare i dati. Possiamo anche accedere in modo casuale a qualsiasi dato in qualsiasi posizione dell'indice. Tuttavia, un array può memorizzare solo elementi di dimensioni fisse.

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Esempio di array Java

Di seguito è riportato un esempio di un array Java, in cui un array verrà dichiarato, istanziato, inizializzato e attraversato.

//Programma Java per mostrare come dichiarare, istanziare, inizializzare

//e attraversa l'array Java.

classe Testaarray{

public static void main(String args[]){

int a[]=new int[5];//dichiarazione e istanziazione

a[0]=10;//inizializzazione

a[1]=20;

a[2]=70;

a[3]=40;

a[4]=50;

//attraversando l'array

for(int i=0;i<a.length;i++)//length è la proprietà di array

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

}}

Produzione:

10

20

70

40

50

Competenze di sviluppo software richieste

Alberi a Giava

Una struttura dati ad albero è una raccolta di entità o oggetti chiamati nodi collegati tra loro per simulare o rappresentare una gerarchia. Gli alberi in Java non sono lineari in quanto non memorizzano i dati in una sequenza ma in una struttura gerarchica. Pertanto, gli elementi in questa struttura di dati sono organizzati in livelli. Il nodo più in alto in un albero è chiamato nodo radice. Ciascuno di questi nodi ha dati di qualsiasi tipo. Ogni nodo ha alcuni dati e il riferimento o il collegamento ad altri nodi noti come figli.

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In programmazione e Java, la struttura di ogni nodo è la seguente:

nodo struttura

{

dati int;

nodo struttura *sinistra;

nodo struttura *destra;

}

Pile in Java

Una struttura dati lineare utilizzata principalmente per memorizzare una raccolta di oggetti è chiamata Stack. Si basa su Last-In-First-Out (LIFO) e fornisce numerose classi e interfacce per archiviare raccolte di oggetti. Una di queste classi è la classe Stack, che contiene un costruttore predefinito per la creazione di uno stack vuoto. La sintassi è la seguente:-

stack pubblico()

Per creare uno Stack, importa prima il pacchetto java.util e poi crea un oggetto della classe Stack. La sintassi è la seguente:-

Stack stk = new Stack();

O

Stack<tipo> stk = nuovo Stack<>();

(Tipo indica il tipo di stack come String, Integer e simili.)

La struttura dei dati dello stack ha anche due operazioni integrali: push e pop. Il metodo push posiziona l'elemento in cima a una pila. È simile al metodo addElement(item) utilizzato nella classe Vector. Un elemento di parametro viene prima passato per essere inserito nello Stack. D'altra parte, il metodo pop omette un oggetto presente sopra lo Stack e viene restituito lo stesso oggetto. Se lo Stack è vuoto, utilizza EmptyStackException.

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Coda in Java

L'interfaccia Queue fa parte del pacchetto java.util e estende ulteriormente l'interfaccia Collection. Viene utilizzato principalmente per contenere elementi eseguiti nell'ordine FIFO (First In First Out). Questo elenco di oggetti ordinato segue il principio FIFO (First-In-First-Out) poiché viene utilizzato per inserire elementi alla fine dell'elenco ed eliminare elementi all'inizio dell'elenco.

Per la dichiarazione in questa interfaccia, la coda richiede una classe concreta. Le più comuni tra queste classi sono LinkedList e PriorityQueue; tuttavia, nessuna di queste implementazioni è thread-safe. Pertanto, PriorityBlockingQueue viene spesso utilizzato come implementazione alternativa per l'implementazione thread-safe.

Quanto segue può essere indicato come dichiarazione dell'interfaccia della coda:

la coda dell'interfaccia pubblica estende la raccolta

Liste collegate in Java

L'elenco collegato è un'altra parte integrante del framework Collection nel pacchetto java.util. La classe è un'altra implementazione della struttura dati LinkedList. È una struttura dati lineare in cui gli elementi non sono archiviati in posizioni adiacenti. Ogni elemento in questa struttura dati è un oggetto separato con l'indirizzo e le parti di dati. Gli elementi sono uniti con l'aiuto di indirizzi e puntatori, con ciascuno di questi elementi chiamati nodi. Gli elenchi collegati sono dinamici, con inserimenti e cancellazioni facilmente eseguibili. Pertanto, sono spesso preferiti più degli array. Tuttavia, i nodi non offrono l'accesso diretto. Pertanto, è necessario iniziare dalla testa e passare attraverso il collegamento per raggiungere un nodo.

Conclusione

Le strutture dati sono essenziali per programmatori, data scientist e sviluppatori che lavorano come basi di costruzione di qualsiasi processo informatico o digitale. Pertanto, è essenziale acquisire competenze in qualsiasi linguaggio di programmazione, sia per lo sviluppo di software, lo sviluppo web o la scienza dei dati. Senza una solida base per la struttura dei dati, non è possibile codificare in modo efficace. Senza comprendere le funzionalità della struttura dei dati, non riuscirai a scrivere codice, gestire dati ed eseguire algoritmi per risolvere vari problemi di codifica. Pertanto, è fondamentale disporre di una solida base nelle strutture di dati se si desidera iniziare una carriera nel settore del software o anche sostenere un colloquio tecnico. Se hai voglia di saperne di più sulle strutture dati, puoi consultare il corso “ Laurea Magistrale in Informatica ” offerto da upGrad .