โครงสร้างข้อมูลใน Javascript อธิบาย: ความสำคัญ ประเภท & ข้อดี

เผยแพร่แล้ว: 2022-05-29

การเขียนโปรแกรมต้องการการจัดการกองข้อมูลเพื่อรวบรวมและใช้เทคนิคที่ดีที่สุดสำหรับการเข้ารหัสที่มีประสิทธิภาพ การใช้หน่วยความจำที่เพียงพอและรันไทม์ที่มีประสิทธิภาพเป็นสิ่งจำเป็นในการส่งผลลัพธ์ที่มีโครงสร้าง โครงสร้างข้อมูลช่วยให้โปรแกรมเมอร์สามารถปฏิบัติตามรูปแบบการเข้ารหัสที่เป็นระเบียบได้ เพื่อให้ได้ประโยชน์สูงสุดจากขั้นตอนที่จำกัด นอกจากนี้ การทำความเข้าใจโครงสร้างข้อมูลทุกรูปแบบสามารถช่วยปรับปรุงการใช้งานภาษาโปรแกรมใดๆ ด้วยการเข้าถึงรูปแบบข้อมูลที่มีโครงสร้างที่มีอยู่ในโครงสร้างข้อมูลต่างๆ

Javascript เป็นหนึ่งในภาษาโปรแกรมหลักที่ใช้สำหรับสร้างแอปพลิเคชันและกราฟิกแบบเรียลไทม์ต่างๆ การปฏิบัติตามโครงสร้างข้อมูลที่หลากหลายช่วยให้โปรแกรมเมอร์สามารถเร่งกระบวนการ แก้ไขปัญหาส่วนหน้าได้อย่างรวดเร็ว เป็นวิธีที่ดีในการนำรหัสโดยนัยที่ใช้บ่อยมาใช้ซ้ำและขยายกระบวนการเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ป้องกันข้อผิดพลาดได้เร็วขึ้น

โปรแกรมเมอร์ที่มีความเข้าใจอย่างถ่องแท้เกี่ยวกับโครงสร้างข้อมูลสามารถประมวลผลและคำนวณข้อมูลได้สำเร็จ ซึ่งนำไปสู่การจัดการที่มีประสิทธิภาพ ความเชี่ยวชาญด้านโครงสร้างข้อมูลยังเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อการจ้างงานอีกด้วย ผู้สรรหามีแนวโน้มที่จะกลั่นกรองผู้เริ่มต้นจากผู้เชี่ยวชาญผ่านโครงสร้างข้อมูลและอัลกอริธึม

สารบัญ

โครงสร้างข้อมูลคืออะไร?

โครงสร้างข้อมูลหมายถึงการรวบรวมข้อมูลจำนวนมากที่เป็นระเบียบซึ่งสามารถนำมาใช้อย่างมีประสิทธิภาพเพื่อลดความซับซ้อนและเพิ่มความเร็วในกระบวนการเข้ารหัส โครงสร้างข้อมูลถูกสร้างขึ้นเพื่อรวบรวมรูปแบบองค์ประกอบข้อมูลที่คล้ายคลึงกันในที่เดียวเพื่อนำทาง ดึงข้อมูล และนำไปใช้ในระหว่างการเขียนโปรแกรม โครงสร้างช่วยจัดการกับชุดข้อมูลขนาดใหญ่เพื่อค้นหาข้อมูลที่เกี่ยวข้องมากที่สุดระหว่างการดำเนินการ

โครงสร้างข้อมูลมีความสำคัญในการเขียนโปรแกรมทุกรูปแบบ ตั้งแต่การประมวลผลระบบปฏิบัติการไปจนถึงการสร้างโครงการปัญญาประดิษฐ์ที่ซับซ้อน โครงสร้างข้อมูลประกอบด้วยข้อมูลเกี่ยวกับทั้งเส้นทางและค่าปลายทาง

ความสำคัญของโครงสร้างข้อมูล

เนื่องจากคลังข้อมูลมีความซับซ้อนด้วยการเพิ่มข้อมูลทุกวัน การค้นหาที่เกี่ยวข้องจึงมีความท้าทายเท่าเทียมกัน โครงสร้างข้อมูลช่วยรวบรวมข้อมูลที่เกี่ยวข้องในรูปแบบที่เข้าถึงได้ง่ายเพื่อประสิทธิภาพการทำงานที่ดียิ่งขึ้น เช่นเดียวกับสมุดโทรศัพท์ที่ช่วยจัดโครงสร้างรายละเอียดการติดต่อตามลำดับตัวอักษรสำหรับการค้นหาที่ง่ายขึ้น โครงสร้างข้อมูลจะมีรูปแบบที่คล้ายกัน แต่ในหลายรูปแบบเพื่อคลี่คลายกองข้อมูล

การใช้โครงสร้างข้อมูลช่วยลดความซับซ้อนของอัลกอริทึมในการทำงานอย่างมีประสิทธิภาพในเวลาจำกัดโดยไม่จำเป็นต้องค้นหาข้อมูลที่เกี่ยวข้องจากข้อมูลที่ไม่มีโครงสร้าง การเรียนรู้ส่วนหลักของอัลกอริธึมนี้สามารถช่วยประหยัดเวลา หน่วยความจำ และความพยายามในการทำงานในโครงการที่ซับซ้อนใดๆ ได้

ประเภทของโครงสร้างข้อมูลใน Javascript

โครงสร้างข้อมูลถูกแบ่งตามการดำเนินการต่างๆ และการใช้งานที่เหมาะสมที่สุดเพื่อผลลัพธ์ที่มีประสิทธิภาพ โครงสร้างข้อมูลเหล่านี้แบ่งออกเป็นสองรูปแบบคือแบบเชิงเส้นและไม่เชิงเส้น

โครงสร้างข้อมูลเชิงเส้นตามลำดับเพื่อจัดโครงสร้างองค์ประกอบข้อมูลที่เป็นเนื้อเดียวกัน โดยแต่ละองค์ประกอบเชื่อมต่อกับองค์ประกอบก่อนหน้าและถัดไป โครงสร้างข้อมูลที่ไม่ใช่เชิงเส้นไม่ทำตามลำดับใด ๆ และส่วนประกอบที่มีอยู่เชื่อมต่อกันผ่านหลายเส้นทาง

เรียนรู้ หลักสูตรการพัฒนาซอฟต์แวร์ ออนไลน์จากมหาวิทยาลัยชั้นนำของโลก รับโปรแกรม Executive PG โปรแกรมประกาศนียบัตรขั้นสูง หรือโปรแกรมปริญญาโท เพื่อติดตามอาชีพของคุณอย่างรวดเร็ว

ต่อไปนี้คือตัวอย่างบางส่วนของโครงสร้างข้อมูลประเภทเชิงเส้นและไม่เป็นเชิงเส้น

โครงสร้างข้อมูลเชิงเส้น

1. คิว

คิวดำเนินการตามลำดับซึ่งองค์ประกอบสามารถประมวลผลได้เฉพาะในแบบฟอร์มที่ป้อนเท่านั้น โครงสร้างข้อมูลเป็นไปตามรูปแบบ FIFO (เข้าก่อน, ออกก่อน) ซึ่งเก็บคำขอประมวลผลตามที่พวกเขามาตามลำดับและประมวลผลคำขอที่นำหน้าคิว รูปแบบการประมวลผลโครงสร้างคล้ายกับคิว จึงเรียกว่าโครงสร้างข้อมูลคิว

2. อาร์เรย์

อาร์เรย์เป็นโครงสร้างข้อมูลพื้นฐานที่สุด โดยจัดเก็บข้อมูลที่เป็นเนื้อเดียวกันในตำแหน่งหน่วยความจำที่อยู่ติดกัน ตัวอย่างเช่น อาร์เรย์ประเภท 'int' ได้รับอนุญาตให้ประกอบด้วยจำนวนเต็มเท่านั้น และไม่มีองค์ประกอบประเภทอื่นรวมอยู่ในตำแหน่งที่มี อาร์เรย์ช่วยให้เข้าถึงข้อมูลประเภทต่างๆ ที่คล้ายกันได้ในที่เดียว

3. กอง

สแต็คเป็นโครงสร้างข้อมูลเชิงเส้นอีกโครงสร้างหนึ่งที่ดำเนินการตามลำดับในการประมวลผลข้อมูล ตัวอย่างเช่น ใบสั่งประมวลผลอาจเป็น LIFO (เข้าก่อนออกก่อน) หรือ FILO (เข้าก่อนออกก่อน) ซึ่งหมายความว่าองค์ประกอบที่เพิ่มล่าสุดเป็นหัวหน้ารายการและกำลังดำเนินการ นอกจากนี้ยังเป็นองค์ประกอบแรกที่จะถูกลบหากรายการถูกลบออกจากสแต็ก

4. รายการที่เชื่อมโยง

รายการที่เชื่อมโยงคือรูปแบบโครงสร้างข้อมูลที่มีประสิทธิภาพหน่วยความจำที่เก็บข้อมูลในกลุ่มของโหนด โหนดเหล่านี้มีข้อมูลและที่อยู่ที่แยกจากกันไปยังโหนดถัดไป ซึ่งช่วยให้เข้าถึงองค์ประกอบได้ทันที รายการที่เชื่อมโยงจะขยายและย่อตามปริมาณการใช้ข้อมูลตามความต้องการของผู้ใช้

สำรวจหลักสูตรวิศวกรรมซอฟต์แวร์ยอดนิยมของเรา

เอสแอล. ไม่ โปรแกรมพัฒนาซอฟต์แวร์
1 วิทยาศาสตรมหาบัณฑิตสาขาวิทยาการคอมพิวเตอร์จาก LJMU & IIITB โปรแกรมใบรับรองความปลอดภัยทางไซเบอร์ของ Caltech CTME
2 Bootcamp การพัฒนาเต็มกอง โปรแกรม PG ใน Blockchain
3 Executive Post Graduate Program in Software Development - Specialization in DevOps ดูหลักสูตรวิศวกรรมซอฟต์แวร์ทั้งหมด

โครงสร้างข้อมูลที่ไม่ใช่เชิงเส้น

1. กราฟ

โครงสร้างข้อมูลที่ไม่เป็นเชิงเส้นนี้ประกอบด้วยโหนด (ประกอบด้วยข้อมูล) ที่เรียกว่าจุดยอดและเส้นเชื่อมต่อที่เรียกว่าขอบ สิ่งเหล่านี้เชื่อมโยงถึงกันโดยแสดงวิธีแก้ปัญหาสำหรับปัญหาในโลกแห่งความเป็นจริง ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพเส้นทางและการวิเคราะห์เว็บเพื่อแสดงโครงสร้างเชิงสัมพันธ์

2. ต้นไม้

เช่นเดียวกับรายการที่เชื่อมโยง ทรีเป็นโครงสร้างข้อมูลแบบไม่เชิงเส้นและอิงตามความสัมพันธ์ที่มีโหนดรูทเพื่อสร้างโครงสร้างแบบลำดับชั้นของทรีที่แสดงหลายระดับ โหนดบนสุดเรียกว่าโหนดรูทที่มีโหนดย่อยซึ่งอ้างถึงข้อมูลที่เกี่ยวข้องซึ่งเชื่อมต่อกับโหนดด้านบน ต้นไม้รูปแบบนี้ทำให้การแทรกข้อมูลและกระบวนการค้นหาง่ายขึ้น

3. Hashtable

หรือที่รู้จักในชื่อ Hash Map แฮชเทเบิลคือโครงสร้างข้อมูลที่ใช้เก็บข้อมูลจำนวนมากเพื่อจัดโครงสร้างโดยใช้วิธีการจับคู่คีย์-ค่า โครงสร้างข้อมูลที่ซับซ้อนนี้มีฟังก์ชันคีย์หรือแฮชที่เกี่ยวข้องกับที่เก็บข้อมูลที่เรียกว่าค่า คีย์ที่ค้นหาโดยตรงหมายถึงอาร์เรย์ของที่เก็บข้อมูลพร้อมข้อมูลและนำค่าที่เกี่ยวข้องขึ้นมา ตัวอย่างสมุดที่อยู่เพื่อค้นหาชื่อ

ข้อดีของการใช้โครงสร้างข้อมูลใน Javascript

ข้อมูลที่ประกอบขึ้นสามารถช่วยลดความซับซ้อนของปัญหาที่ต้องเผชิญกับข้อมูลที่ไม่มีโครงสร้าง และโครงสร้างข้อมูลประเภทต่างๆ ช่วยให้สะดวกในหลายวิธี มาดูข้อดีบางประการของการใช้โครงสร้างข้อมูลกัน

  • โครงสร้างข้อมูลช่วยลดความยุ่งยากในการนำทางและดึงข้อมูลจากโครงสร้างที่มีการจัดระเบียบ
  • โครงสร้างข้อมูลช่วยให้จัดเก็บข้อมูลได้อย่างเหมาะสมโดยไม่ต้องใช้พื้นที่มากเกินไปสำหรับข้อมูลที่ไม่เกี่ยวข้อง
  • โครงสร้างข้อมูลช่วยให้สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ในระยะยาว ทำให้งานและเวลาที่ใช้ในการบรรลุผลสำเร็จนั้นคลี่คลายลง
  • โปรแกรมเมอร์สามารถสร้างโครงสร้างข้อมูลของตนเองได้
  • โครงสร้างข้อมูลที่หลากหลายช่วยให้เลือกโครงสร้างที่เกี่ยวข้องมากที่สุดเพื่อการดำเนินการที่ดีขึ้นในโปรแกรมที่เกี่ยวข้อง
  • การใช้โครงสร้างข้อมูลทำให้เกิดความไม่สอดคล้องกันน้อยลงและผลลัพธ์ที่ปราศจากข้อผิดพลาด
  • โครงสร้างข้อมูลสามารถจัดเรียงตามลำดับความสำคัญได้เพื่อความสะดวกของโปรแกรมเมอร์

โครงสร้างข้อมูลเป็นส่วนสำคัญของการพัฒนาซอฟต์แวร์ เพื่อปรับปรุงทักษะด้านโครงสร้างข้อมูล ผู้เรียนสามารถลงทะเบียนในโปรแกรม Executive PG ของ upGrad ในด้านการพัฒนาซอฟต์แวร์ - ความเชี่ยวชาญพิเศษด้านการพัฒนาแบบครบวงจร เพื่อพัฒนาทักษะการพัฒนาซอฟต์แวร์ต่อไป

นำเสนอโดย IIT-Bangalore หลักสูตรนี้เป็นสื่อกลางที่ดีเยี่ยมในการเตรียมผู้เรียนด้วยหลักสูตรที่พร้อมสำหรับอุตสาหกรรม ซึ่งครอบคลุมหัวข้อที่กำลังเป็นที่นิยมอย่างกว้างขวาง โปรแกรมถูกสร้างขึ้นภายใต้ผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรมและคณาจารย์ผู้เชี่ยวชาญเพื่อเตรียมผู้เรียนสำหรับตลาดการทำงานโดยฝังทักษะและความรู้ที่เหมาะสมทั้งหมด ด้วยฐานผู้เรียนมากกว่า 40000 คนจาก 85 ประเทศ upGrad เสนอบริการด้านการศึกษาที่ยอดเยี่ยมพร้อมกับประสบการณ์โดยรวมที่จะเติบโตและเจริญรุ่งเรืองในอุตสาหกรรมที่มีการแข่งขันในปัจจุบัน

บทสรุป

ความเข้าใจโดยละเอียดเกี่ยวกับโครงสร้างข้อมูลสามารถลดความซับซ้อนของข้อกังวลด้านการเขียนโปรแกรมจำนวนมากภายในเวลาที่จำกัด อาจเป็นสาเหตุที่นายหน้ามองหาผู้สมัครที่เหมาะสมที่มีความรู้เกี่ยวกับโครงสร้างข้อมูลอย่างละเอียดมากกว่าผู้ที่มีประสบการณ์จำกัด โครงสร้างข้อมูลช่วยให้โปรแกรมเมอร์พัฒนากระบวนการเขียนโค้ดที่มีความยาวได้ภายในเวลาจำกัด ซึ่งพิสูจน์ให้เห็นถึงความสะดวกและประสิทธิภาพของการใช้โครงสร้างข้อมูลในโครงการของตน

Q1: โครงสร้างข้อมูลและอัลกอริทึมคืออะไร

คำตอบ โครงสร้างข้อมูลประกอบด้วยรูปแบบการบันทึกข้อมูลที่หลากหลายเพื่อจัดเก็บข้อมูลในลักษณะที่มีโครงสร้าง กระบวนการต่างๆ เช่น การจัดระเบียบ การประมวลผล และการเก็บรักษาในโครงสร้างข้อมูลนั้นทำขึ้นเพื่ออำนวยความสะดวกในการเข้าถึงอย่างรวดเร็วในขณะที่ดึงข้อมูล ในทางกลับกัน อัลกอริธึมเป็นขั้นตอนที่รวมและเกี่ยวข้องกับการแก้ปัญหาใดๆ

Q2: โครงสร้างข้อมูลพื้นฐานสองแบบคืออะไร

คำตอบ: โครงสร้างข้อมูลพื้นฐานสองประเภทคือโครงสร้างข้อมูลเชิงเส้นและไม่เป็นเชิงเส้น โครงสร้างข้อมูลเชิงเส้นประกอบด้วยข้อมูลตามลำดับ โดยสมาชิกของโครงสร้างแต่ละตัวเชื่อมต่อกัน ชนิดข้อมูลที่ไม่ใช่เชิงเส้นแตกต่างจากเชิงเส้นและติดตามลำดับข้อมูลที่ไม่มีโครงสร้างเพื่อเชื่อมต่อข้อมูลทั้งหมดตามเส้นทางหลายเส้นทาง

Q3: ภาษาโปรแกรมทั้งหมดมีโครงสร้างข้อมูลหรือไม่

คำตอบ: โครงสร้างข้อมูลทำให้กระบวนการประมวลผลข้อมูลง่ายขึ้นด้วยความช่วยเหลือของรูปแบบข้อมูลที่มีลำดับขั้นเพื่อเก็บข้อมูลในลักษณะที่มีโครงสร้าง ซึ่งเป็นสาเหตุที่ภาษาโปรแกรมทั้งหมดสนับสนุนโครงสร้างข้อมูล แม้ว่าภาษาการเขียนโปรแกรมทุกภาษาจะมีโครงสร้างข้อมูล แต่ก็ใช้ไวยากรณ์ที่แตกต่างกันสำหรับการนำไปใช้งาน