5 najlepszych struktur danych, które programista Java powinien znać

Struktury danych są integralną częścią przechowywania i organizowania danych w celu ułatwienia obsługi urządzenia. Struktury danych są szeroko i różnorodnie wykorzystywane w wielu dziedzinach inżynierii oprogramowania lub informatyki. Danymi w pamięci można zarządzać na niezliczone sposoby i stąd właśnie bierze się wykorzystanie struktur danych.

Istnieją dwa typy struktur danych, a mianowicie pierwotne i nieprymitywne struktury danych.

Sprawdź nasze bezpłatne kursy związane z tworzeniem oprogramowania.

Pierwotna struktura danych to prymitywny typ danych, na przykład char, int, float, pointer i double. Te struktury danych mogą przechowywać jedną pojedynczą wartość. Z drugiej strony, nieprymitywne struktury danych są dwojakiego rodzaju, tj. liniowe i nieliniowe struktury danych.

Poznaj nasze bezpłatne kursy na temat tworzenia oprogramowania

W tym artykule omówimy pięć najważniejszych struktur danych niezbędnych programistom Java: -

Tablice w Javie

Tablica to obiekt należący do klasy generowanej dynamicznie. Tablica Java odziedziczyła klasę Object, która dodatkowo implementuje interfejsy, które można klonować i serializować. Tablice Java mogą z łatwością przechowywać prymitywne obiekty i wartości, a jednocześnie można tworzyć tablice jednowymiarowe lub wielowymiarowe. Java udostępnia również funkcję anonimowych tablic, której brakuje w C++.

Sprawdź Bootcamp Full Stack Development (JS/MERN) – praca gwarantowana od upGrad

Tablice w Javie są korzystne dla optymalizacji kodu w celu pobierania i sortowania danych. Możemy również losowo uzyskać dostęp do dowolnych danych w dowolnej pozycji indeksu. Jednak tablica może przechowywać tylko stały rozmiar elementów.

Poznaj nasze popularne kursy inżynierii oprogramowania

Przykład tablicy Java

Poniżej znajduje się przykład tablicy Java, w której tablica zostanie zadeklarowana, utworzona, zainicjowana i przemierzana.

//Program Java pokazujący, jak deklarować, tworzyć wystąpienia, inicjować

//i przemierz tablicę Javy.

klasa Testarray{

public static void main(String args[]){

int a[]=nowy int[5];//deklaracja i instancja

a[0]=10;//inicjalizacja

a[1]=20;

a[2]=70;

a[3]=40;

a[4]=50;

//przechodzenie przez tablicę

for(int i=0;i<a.length;i++)//długość jest własnością tablicy

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

}}

Wyjście:

10

20

70

40

50

Umiejętności tworzenia oprogramowania na żądanie

Drzewa w Javie

Drzewiasta struktura danych to zbiór jednostek lub obiektów zwanych węzłami połączonymi ze sobą w celu symulacji lub reprezentowania hierarchii. Drzewa w Javie są nieliniowe, ponieważ nie przechowują danych w sekwencji, ale w strukturze hierarchicznej. Dlatego elementy w tej strukturze danych są ułożone na poziomach. Najwyższy węzeł w drzewie nazywany jest węzłem głównym. Każdy z tych węzłów zawiera dane dowolnego typu. Każdy węzeł ma pewne dane i odniesienie lub łącze do innych węzłów, znanych jako dzieci.

Ucz się kursów rozwoju oprogramowania online z najlepszych światowych uniwersytetów. Zdobywaj programy Executive PG, Advanced Certificate Programs lub Masters Programs, aby przyspieszyć swoją karierę.

W programowaniu i Javie struktura każdego węzła wygląda następująco:

węzeł struktury

{

dane wewn.;

węzeł struktury *po lewej;

węzeł struktury *w prawo;

}

Stosy w Javie

Stosowana głównie liniowa struktura danych do przechowywania kolekcji obiektów nazywa się stosem. Opiera się na Last-In-First-Out (LIFO) i zapewnia liczne klasy i interfejsy do przechowywania kolekcji obiektów. Jedną z tych klas jest klasa Stack, zawierająca domyślny konstruktor do tworzenia pustego stosu. Składnia jest następująca:-

stos publiczny()

Aby utworzyć stos, najpierw zaimportuj pakiet java.util, a następnie utwórz obiekt klasy Stack. Składnia jest następująca:-

Stack stk = nowy Stack();

Lub

Stos<typ> stk = nowy Stos<>();

(Typ wskazuje typ stosu, taki jak String, Integer itp.)

Struktura danych stosu ma również dwie integralne operacje - push i pop. Metoda push umieszcza element na szczycie stosu. Jest ona podobna do metody addElement(item) używanej w klasie Vector. Element parametru jest najpierw przekazywany do wstawienia do stosu. Z drugiej strony metoda pop pomija obiekt znajdujący się na wierzchu stosu i zwracany jest ten sam obiekt. Jeśli Stack jest pusty, używa EmptyStackException.

Przeczytaj nasze popularne artykuły związane z tworzeniem oprogramowania

Kolejka w Javie

Interfejs kolejki jest częścią pakietu java.util i dodatkowo rozszerza interfejs kolekcji. Służy głównie do przechowywania elementów uruchamianych w kolejności FIFO (pierwsze weszło, pierwsze wyszło). Ta uporządkowana lista obiektów jest zgodna z zasadą FIFO (First-In-First-Out), ponieważ służy do wstawiania elementów na samym końcu listy i usuwania elementów na początku listy.

Do deklaracji w tym interfejsie kolejka wymaga konkretnej klasy. Najczęstsze z tych klas to LinkedList i PriorityQueue; jednak żadna z tych implementacji nie jest bezpieczna wątkowo. W związku z tym PriorityBlockingQueue jest często używany jako alternatywna implementacja do bezpiecznej wątkowo implementacji.

Jako deklarację interfejsu kolejki można podać następujące elementy:

Publiczny interfejs Kolejka rozszerza kolekcję

Połączone listy w Javie

Lista połączona to kolejna integralna część frameworku Collection w pakiecie java.util. Klasa jest kolejną implementacją struktury danych LinkedList. Jest to liniowa struktura danych, w której elementy nie są przechowywane w sąsiednich lokalizacjach. Każdy element w tej strukturze danych jest osobnym obiektem z częścią adresową i częścią danych. Elementy łączone są za pomocą adresów i wskaźników, przy czym każdy z tych elementów nazywamy węzłami. Listy połączone są dynamiczne, z łatwym wstawianiem i usuwaniem. Dlatego często są one preferowane bardziej niż tablice. Jednak węzły nie oferują bezpośredniego dostępu. Dlatego trzeba zacząć od głowy i przejść przez łącze, aby dotrzeć do węzła.

Wniosek

Struktury danych są niezbędne dla programistów, naukowców zajmujących się danymi i programistów pracujących jako fundamenty każdego procesu obliczeniowego lub cyfrowego. Dlatego niezbędne jest nabycie biegłości w dowolnym języku programowania, czy to w zakresie tworzenia oprogramowania, tworzenia stron internetowych, czy nauki o danych. Bez silnej podstawy struktury danych nie można efektywnie kodować. Bez zrozumienia funkcjonalności struktury danych nie uda Ci się pisać kodu, obsługiwać danych i wykonywać algorytmów w celu rozwiązania różnych problemów związanych z kodowaniem. Dlatego ważne jest, aby mieć silną bazę w strukturach danych, jeśli chcesz rozpocząć karierę w branży oprogramowania, a nawet usiąść do rozmowy technicznej. Jeśli masz ochotę dowiedzieć się więcej o strukturach danych, możesz sprawdzić kurs „ Magister informatyki ” oferowany przez upGrad .