5 โครงสร้างข้อมูลที่ดีที่สุดที่โปรแกรมเมอร์ Java ควรรู้

โครงสร้างข้อมูลเป็นส่วนสำคัญในการจัดเก็บและจัดระเบียบข้อมูลเพื่อความสะดวกในการใช้งานในอุปกรณ์ โครงสร้างข้อมูลมีการใช้กันอย่างแพร่หลายและหลากหลายในหลายสาขาของวิศวกรรมซอฟต์แวร์หรือวิทยาการคอมพิวเตอร์ คุณสามารถจัดการข้อมูลในหน่วยความจำได้หลายวิธี และนี่คือที่มาของการใช้โครงสร้างข้อมูล

โครงสร้างข้อมูลมีสองประเภท ได้แก่ โครงสร้างข้อมูลพื้นฐานและโครงสร้างข้อมูลที่ไม่ใช่พื้นฐาน

ตรวจสอบหลักสูตรฟรีของเราที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาซอฟต์แวร์

โครงสร้างข้อมูลดั้งเดิมเป็นชนิดข้อมูลดั้งเดิม เช่น char, int, float, pointer และ double โครงสร้างข้อมูลเหล่านี้สามารถเก็บค่าได้เพียงค่าเดียว ในทางกลับกัน โครงสร้างข้อมูลแบบ non-primitive มีสองประเภท คือ โครงสร้างข้อมูลแบบเส้นตรงและแบบไม่เป็นเส้นตรง

สำรวจหลักสูตรฟรีสำหรับการพัฒนาซอฟต์แวร์ของเรา

ในบทความนี้ เราจะพูดถึงโครงสร้างข้อมูล 5 อันดับแรกที่จำเป็นสำหรับโปรแกรมเมอร์ Java ที่ต้องรู้:-

อาร์เรย์ใน Java

อาร์เรย์เป็นวัตถุที่เป็นของคลาสที่สร้างขึ้นแบบไดนามิก อาร์เรย์ Java สืบทอดคลาส Object ซึ่งใช้อินเทอร์เฟซแบบโคลนและซีเรียลไลซ์ได้เพิ่มเติม อาร์เรย์ Java สามารถจัดเก็บอ็อบเจ็กต์และค่าดั้งเดิมได้อย่างง่ายดาย ในขณะที่สร้างอาร์เรย์แบบมิติเดียวหรือหลายมิติก็สามารถทำได้ Java ยังมีคุณลักษณะสำหรับอาร์เรย์ที่ไม่ระบุชื่อซึ่งขาด C ++

ลองดู Bootcamp การพัฒนาแบบเต็มกอง (JS/MERN) – รับประกันงานจาก upGrad

อาร์เรย์ใน Java มีประโยชน์สำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพโค้ดเพื่อดึงและจัดเรียงข้อมูล เรายังสุ่มเข้าถึงข้อมูลในตำแหน่งดัชนีใดก็ได้ อย่างไรก็ตาม อาร์เรย์สามารถจัดเก็บองค์ประกอบที่มีขนาดคงที่เท่านั้น

สำรวจหลักสูตรวิศวกรรมซอฟต์แวร์ยอดนิยมของเรา

ตัวอย่าง Java Array

ด้านล่างนี้เป็นตัวอย่างของอาร์เรย์ Java ซึ่งอาร์เรย์จะถูกประกาศ สร้างอินสแตนซ์ กำหนดค่าเริ่มต้น และข้ามผ่านอาร์เรย์

//โปรแกรมจาวาแสดงวิธีการประกาศ สร้างตัวอย่าง เริ่มต้น

// และสำรวจอาร์เรย์ Java

คลาส Testarray{

โมฆะคงที่สาธารณะหลัก (สตริง args[]){

int a[]=new int[5];//การประกาศและการสร้างอินสแตนซ์

a[0]=10;//การกำหนดค่าเริ่มต้น

เอ[1]=20;

เอ[2]=70;

[3]=40;

[4]=50;

//ข้ามอาร์เรย์

for(int i=0;i<a.length;i++)//length เป็นคุณสมบัติของ array

System.out.println(a[ผม]);

}}

เอาท์พุท:

10

20

70

40

50

ทักษะการพัฒนาซอฟต์แวร์ตามความต้องการ

ต้นไม้ในชวา

โครงสร้างข้อมูลแบบต้นไม้คือชุดของเอนทิตีหรืออ็อบเจ็กต์ที่เรียกว่าโหนดที่เชื่อมโยงถึงกันเพื่อจำลองหรือแสดงลำดับชั้น ต้นไม้ใน Java เป็นแบบไม่เป็นเชิงเส้นเนื่องจากไม่ได้จัดเก็บข้อมูลในลำดับ แต่เป็นโครงสร้างแบบลำดับชั้น ดังนั้นองค์ประกอบในโครงสร้างข้อมูลนี้จึงถูกจัดเรียงในระดับต่างๆ โหนดบนสุดใน Tree เรียกว่าโหนดรูท แต่ละโหนดเหล่านี้มีข้อมูลประเภทใดก็ได้ แต่ละโหนดมีข้อมูลบางส่วนและการอ้างอิงหรือลิงก์ไปยังโหนดอื่นที่เรียกว่าโหนดลูก

เรียนรู้ หลักสูตรการพัฒนาซอฟต์แวร์ ออนไลน์จากมหาวิทยาลัยชั้นนำของโลก รับโปรแกรม PG สำหรับผู้บริหาร โปรแกรมประกาศนียบัตรขั้นสูง หรือโปรแกรมปริญญาโท เพื่อติดตามอาชีพของคุณอย่างรวดเร็ว

ในการเขียนโปรแกรมและ Java โครงสร้างของโหนดใดๆ มีดังนี้:

โหนดโครงสร้าง

{

ข้อมูล int;

โหนดโครงสร้าง *ซ้าย;

โหนดโครงสร้าง *ขวา;

}

กองใน Java

โครงสร้างข้อมูลเชิงเส้นที่ใช้เป็นหลักในการจัดเก็บคอลเลกชั่นของอ็อบเจ็กต์เรียกว่าสแต็ก โดยอาศัย Last-In-First-Out (LIFO) และมีคลาสและอินเทอร์เฟซมากมายสำหรับจัดเก็บคอลเลกชั่นอ็อบเจ็กต์ หนึ่งในคลาสเหล่านี้คือคลาส Stack ที่มีคอนสตรัคเตอร์เริ่มต้นสำหรับการสร้างสแต็กว่าง ไวยากรณ์มีดังนี้:-

กองสาธารณะ ()

ในการสร้าง Stack ให้นำเข้าแพ็คเกจ java.util ก่อน จากนั้นจึงสร้างอ็อบเจ็กต์ของคลาส Stack ไวยากรณ์มีดังนี้:-

สแต็ค stk = สแต็คใหม่ ();

หรือ

กอง<ประเภท> stk = กองใหม่<>();

(ประเภทระบุประเภทสแต็ก เช่น String, Integer และอื่นๆ)

โครงสร้างข้อมูลสแต็กยังมีการดำเนินการที่สำคัญสองอย่าง ได้แก่ พุชและป๊อป วิธีการพุชจะวางรายการไว้ที่ด้านบนสุดของสแต็ก คล้ายกับเมธอด addElement(item) ที่ใช้ในคลาส Vector รายการพารามิเตอร์ถูกส่งก่อนเพื่อแทรกลงในสแต็ก ในทางกลับกัน เมธอด pop ละเว้นอ็อบเจ็กต์ที่อยู่ด้านบนของสแต็ก และส่งคืนอ็อบเจ็กต์เดียวกัน หากสแต็กว่างเปล่า จะใช้ EmptyStackException

อ่านบทความยอดนิยมของเราเกี่ยวกับการพัฒนาซอฟต์แวร์

คิวใน Java

อินเทอร์เฟซ Queue เป็นส่วนหนึ่งของแพ็คเกจ java.util และขยายส่วนต่อประสานคอลเลกชันเพิ่มเติม ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการถือครององค์ประกอบที่ทำงานในลำดับ FIFO (เข้าก่อนออกก่อน) รายการออบเจ็กต์ที่ได้รับคำสั่งนี้เป็นไปตามหลักการ FIFO (เข้าก่อน-ออกก่อน) เนื่องจากใช้เพื่อแทรกองค์ประกอบที่ส่วนท้ายสุดของรายการและลบองค์ประกอบที่จุดเริ่มต้นของรายการ

สำหรับการประกาศในอินเทอร์เฟซนี้ คิวต้องการคลาสที่เป็นรูปธรรม คลาสที่พบบ่อยที่สุดคือ LinkedList และ PriorityQueue; อย่างไรก็ตาม การใช้งานเหล่านี้ไม่ปลอดภัยสำหรับเธรด ดังนั้น PriorityBlockingQueue จึงมักถูกใช้เป็นทางเลือกสำหรับการใช้งานแบบปลอดภัยต่อเธรด

สิ่งต่อไปนี้สามารถระบุได้ว่าเป็นการประกาศอินเทอร์เฟซของ Queue:

อินเทอร์เฟซสาธารณะ คิวขยายคอลเลกชัน

รายการที่เชื่อมโยงใน Java

รายการที่เชื่อมโยงเป็นอีกหนึ่งส่วนสำคัญของเฟรมเวิร์กการรวบรวมในแพ็คเกจ java.util คลาสนี้เป็นการนำโครงสร้างข้อมูล LinkedList ไปใช้งาน เป็นโครงสร้างข้อมูลเชิงเส้นที่องค์ประกอบจะไม่ถูกจัดเก็บไว้ในตำแหน่งที่อยู่ติดกัน ทุกองค์ประกอบในโครงสร้างข้อมูลนี้เป็นออบเจ็กต์ที่แยกจากกันโดยมีที่อยู่และส่วนข้อมูล อิลิเมนต์ถูกเชื่อมเข้าด้วยกันโดยใช้แอดเดรสและพอยน์เตอร์ โดยแต่ละอิลิเมนต์เหล่านี้เรียกว่าโหนด รายการที่เชื่อมโยงเป็นไดนามิก โดยสามารถแทรกและลบได้อย่างง่ายดาย ดังนั้นจึงมักนิยมใช้มากกว่าอาร์เรย์ อย่างไรก็ตาม โหนดไม่มีการเข้าถึงโดยตรง ดังนั้นต้องเริ่มจากหัวและผ่านลิงค์เพื่อไปยังโหนด

บทสรุป

โครงสร้างข้อมูลมีความจำเป็นสำหรับโปรแกรมเมอร์ นักวิทยาศาสตร์ข้อมูล และนักพัฒนาที่ทำงานเป็นรากฐานในการสร้างกระบวนการทางคอมพิวเตอร์หรือดิจิทัล ดังนั้นจึงจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องมีความเชี่ยวชาญในภาษาการเขียนโปรแกรม ไม่ว่าจะเป็นการพัฒนาซอฟต์แวร์ การพัฒนาเว็บ หรือวิทยาศาสตร์ข้อมูล หากไม่มีรากฐานโครงสร้างข้อมูลที่แข็งแกร่ง คุณจะไม่สามารถเขียนโค้ดได้อย่างมีประสิทธิภาพ หากไม่เข้าใจฟังก์ชันโครงสร้างข้อมูล คุณจะล้มเหลวในการเขียนโค้ด จัดการข้อมูล และดำเนินการอัลกอริธึมเพื่อแก้ปัญหาการเข้ารหัสต่างๆ ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะมีพื้นฐานที่แข็งแกร่งในโครงสร้างข้อมูล หากคุณต้องการเริ่มต้นอาชีพในอุตสาหกรรมซอฟต์แวร์ หรือแม้กระทั่งนั่งสัมภาษณ์ทางเทคนิค หากคุณอยากเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับโครงสร้างข้อมูล คุณสามารถตรวจสอบหลักสูตร “ วิทยาศาสตรมหาบัณฑิตสาขาวิทยาการคอมพิวเตอร์ ” ที่นำเสนอโดย upGrad