Veri Yapısında Öncelik Sırası: Bilmeniz Gereken Her Şey

Tanıtım

Veri yapılarındaki öncelik sıraları , ADT'lerin (Özet Veri Tipleri) önemli bir biçimidir. Her öğeye, onları tanımlamak ve düzenlemek için bir özellik olarak hizmet eden bir öncelik verilir.

ADTS, veri yapılarının bilgi depolamak ve erişim, ekleme, arama ve veri değerlerinin değiştirilmesi gibi işlemleri yönetmek için düzenleme kalıpları olarak kullanıldığı veri bilimi alanının bir parçasıdır. Bu veri düzenlemesi için kullanılan metodolojiler, bunların düzenlenme şeklini yönlendirir. Veri yapıları aynı zamanda veri akışının yönünü ve sistem öğeleri içinde paylaşılan ilişkileri de belirler.

Uzmanlar, 2025 yılına kadar toplam küresel verinin 175 zettabaytı geçebileceğini tahmin ediyor. Bu kadar büyük miktarda veriyi yönetmek için, büyük veritabanlarını ve indeksleme amaçlarını verimli bir şekilde işlemek için veri yapıları kullanılır. Programlama aşamalarında yığınlar, kuyruklar, diziler, yığınlar vb. gibi çeşitli veri yapıları kullanılır. Yığınlar ve kuyruklar, veriler birbiri ardına sıralı olarak depolandığından, veri yapılarının doğrusal bir biçimidir. Dalları yoktur ve her eleman/veri değeri düz bir çizgide düzenlenmelidir.

Yığınların ve Kuyrukların Düzenlenmesi

Bir yığın, depolama düzenlemesi için bir LIFO (Son Giren İlk Çıkar) yaklaşımını takip ederken, bir kuyruk bir FIFO (İlk Giren İlk Çıkar) düzenlemesini izler. Bu, bu iki doğrusal veri yapısını ayırt etmek için önemli bir faktördür. Benzersiz hesaplama kullanımlarına bağlı olduklarından, uygulamalarına LIFO/FIFO yaklaşımlarına göre karar verilir.

Veri bilimi ve veri yapılarının örnekleri hakkında daha fazla bilgi edinmek için upGrad.com tarafından barındırılan Büyük Veride PG Diplomasına kaydolun .

Bir sıra için, FIFO, sisteme birden fazla öğe eklendiğinde, ilk eklenen öğenin erişilen/kaldırılan ilk öğe olacağını belirler.

Bir Kuyrukta Gerçekleştirilebilecek 5 Temel İşlem

1. Enqueue: Kuyruğa eleman eklemek istediğimizde bu işlem yapılır.

2. Dequeue: Bu operatör, bir elemanı kuyruktan çıkarmak için kullanılır.

3. IsEmpty: Bu işlem, kuyruğun boş olup olmadığını kontrol etmek için kullanılır ve daha fazla kuyruktan çıkarma işlemi mümkün değildir.

4. IsFull: Bu operatör, kuyruğun dolu olup olmadığını kontrol eder ve daha fazla kuyruğa ekleme işlemini gerçekleştiremez.

5. Peek: Peek operatörü, tahsis edilen diziden çıkarmadan kuyruktan beklenen veri değerini/öğesini basitçe geri çağırır/görüntüler.

upGrad.com tarafından hazırlanan bu bilgilendirici blog aracılığıyla Veri Biliminin neden önemli olduğunu ve işletmeye değer kattığını öğrenin.

Veri Yapısında Öncelik Sırası

Öncelik sıralarının, öğelerinin her biri ile ilişkili ek bir önceliği vardır. Geleneksel kuyruklar gibi FIFO yaklaşımlarını takip etmezler. Bunun yerine, veri yapısında bir öncelik sırası düzenlenir, böylece 'yüksek öncelikli' öğeler, 'düşük öncelikli' karşılıklarından önce sunulur.

Öncelik değeri atanırken genellikle öğenin değeri dikkate alınır. Öncelik sırası, bir sonraki öğeyi sıradan kaldırmaya çalıştığımızda ilk önce en yüksek öncelikli öğenin alınacağı şekilde geleneksel bir sıradan farklıdır.

Öncelik sıralarının bir diğer ön koşulu, bu sıralara girilen verilerin sıralı olarak sıralanması gerektiğidir. Bu, bireysel veri öğelerinin, düzenlemelerinin küçükten büyüğe veya daha büyükten düşüğe sıralanabilecek şekilde birbiriyle karşılaştırılabilir olması gerektiği anlamına gelir. Bu, sıranın öğelerini birbirleriyle karşılaştırmaya dayalı olarak göreli önceliklere göre tahsis etmek için gereklidir.

Veri yapısındaki öncelik sırası uygulamaları genellikle bunların yığınlar, diziler, bağlantılı listeler veya BST'ler gibi diğer sırasız veri yapılarıyla kombinasyonlarını içerir. Yığınlar, öncelik sıralarının etkin bir şekilde uygulanmasına yönelik hüküm nedeniyle en verimli kombinasyon biçimini sağlar.

Gelişmekte olan Veri Bilimi alanı ve imalat endüstrisindeki uygulamaları hakkında daha fazla bilgi edinmek için upGrad.com'un bu ayrıntılı bloguna göz atın.

Öncelik Sırasında Desteklenen İşlemler

Öncelik kuyruğundaki işlemler, girilen, kaldırılan, görüntülenen ve değiştirilen bilgilerin işlenmesine yardımcı olur. Bu işlemler kuyruğun öğeleri arasında geçiş yapmak için de kullanışlıdır. Bunlar aşağıdaki gibidir:

1. Is_empty : is_empty işlemi, sıranın o anda herhangi bir elemanı tutup tutmadığını kontrol eder.

2. Insert_with_priority: Bu işlem, kuyruğa ilişkilendirilmesi gereken öncelik değeriyle birlikte bir öğe ekler.

3. Pull_highest_priority_element: Bu işlem, o öğenin değerini döndürürken en yüksek öncelikli öğeyi kuyruktan kaldırır.

4. Peek: Peek işlemi, beklenen sonuçlara bağlı olarak 'max-find' veya 'find-min' için kullanılır. Bu işlem max/min öğesini kaldırmaz ve yalnızca onu döndürür.

Veri Yapısında Öncelik Sırası İçin Yığın Kullanmanın Yararı

Öncelik sıraları bir yığına dayalı olduğunda, eklemeler ve çıkarmalar için O(log n) performansı gözlemlenir. Bu, performansı artırır ve O(n) işlevi bir 'n' öğe kümesinden oluşturulur. Eşleştirme yığınları ve Fibonacci yığınları, öncelikli kuyruk işlemleri için daha iyi sınırlar sağlar.

Veri yapısındaki öncelik sırası ve programlama alanıyla ilgili diğer birçok önemli kavram hakkında derinlemesine bilgi edinmek için upGrad'da çevrimiçi bir kursa kaydolun .

Öncelik Kuyruğu ve Sıralama Öğeleri

Hesaplama karmaşıklığında çarpanlara ayırma, öncelik sıraları, içsel özellikleri nedeniyle sıralama algoritmalarına karşılık gelir. Örneğin, sıralama gerektiren tüm öğeleri toplamalı ve ardından bunları bir öncelik sırasına eklemeliyiz.

Ardından, öğeleri sırayla kaldırırsak, sonuç sıralanmış bir öğe düzeni olur. Yığın Sıralama, Düzgün Sıralama, Seçim Sıralaması, Ekleme Sıralaması ve Ağaç Sıralaması, veri yapılarında öncelik kuyruğuna eşdeğer bir korelasyonu paylaşan bazı sıralama algoritmalarının adlarıdır .

Öncelik Kuyruklarının Uygulamaları

Veri yapısındaki öncelik sıraları genellikle Heap veri yapılarıyla birlikte uygulanır. Keşfedilmemiş rotaları sıralamak, sıralamak ve takip etmek için simülasyonlarda kullanılırlar. İki tür öncelik sırası: Artan ve Azalan, kendi kullanım kümelerine sahiptir. Bu uygulamalardan bazıları şunlardır:

• Bant Genişliği Yönetimi
• Ayrık Olay Simülasyonu
• Dijkstra'nın Algoritması
• Huffman Kodlama
• En İyi İlk Arama Algoritması
• ROAM Üçgenleme Algoritması
• Minimum yayılan ağaç için Prim Algoritması

Çözüm

Bugün itibariyle yaklaşık 5 milyar tüketici doğrudan ve dolaylı olarak verilere bağlıdır. 2025 yılına kadar 6 milyardan fazla insan büyük veriye bağlanacak. IDC, veriler için 10 kat artış öngörüyor ve veri bilimcileri için yüksek talepler öngörüyor. Veri yapısındaki Öncelik Kuyruğu, yığın veri yapılarıyla yakın korelasyonları ve uygulamaları nedeniyle programcılar ve veri bilimcileri için önemli bir kavramdır.

Veri bilimi hakkında bilgi edinmek istiyorsanız, IIIT-B & upGrad'ın çalışan profesyoneller için oluşturulan ve 10'dan fazla vaka çalışması ve proje, uygulamalı uygulamalı atölye çalışmaları, endüstri uzmanlarıyla mentorluk sunan Veri Biliminde PG Diplomasına göz atın, 1- endüstri danışmanlarıyla bire bir, en iyi firmalarla 400+ saat öğrenim ve iş yardımı.

Liverpool John Moores Üniversitesi'nden Bilgisayar Bilimleri alanında çevrimiçi bir Uluslararası Yüksek Lisans kursuna veya Full Stack yazılım geliştirme kursu , DevOps vb.

Dünyanın en iyi Üniversitelerinden çevrimiçi veri bilimi kurslarını öğrenin . Kariyerinizi hızlandırmak için Yönetici PG Programları, Gelişmiş Sertifika Programları veya Yüksek Lisans Programları kazanın.