Veri Yapısında ve Uygulamalarda Grafik Türleri

giriiş

Grafik, düğümler ve kenarlardan oluşan doğrusal olmayan bir yapıdır. Bir çift düğümü birbirine bağlayan bir kenar tarafından tutulan sonlu veya sonsuz sayıda düğüm içerebilir. Veri yapıları, herhangi bir kodlama konseptinin önemli bir parçasıdır; bu nedenle, veri yapılarındaki farklı grafik türlerini sağlam bir şekilde kavramak, karmaşık gerçek dünya problemlerinde size yardımcı olabilir.

Günümüz dünyasında veri güçtür. Bu nedenle, kolay erişim için verileri verimli bir şekilde düzenlemek, herhangi bir programcı için çok önemlidir. Veri yapılarına ve çeşitli grafiklere ilişkin bilgi, gerçek dünyadaki sorunları hedeflemek ve çözümlerini etkili bir şekilde sunmak için kodlama becerilerinizi güçlendirir.

Rakiplerinize üstünlük sağlamak için veri bilimini öğrenin

Veri yapılarında yaygın olarak kullanılan farklı grafik türlerine ve bunların gerçek hayatta nasıl uygulandığına bir göz atalım.

Veri Yapılarında Grafik Türleri

Bir veri yapısı, python grafik veri yapısı veya java grafik veri yapısı gibi tüm diller için pratik bir veri depolama standardıdır . Her tür grafiğe hakim olmak, veri yapılarını incelemek isteyen herkes için bir öncelik olmalıdır. Grafik teorisinin birçok gerçek hayat uygulaması olduğundan, veri yapılarında hayati hale gelirler.

Veri yapılarındaki çeşitli grafik türleri aşağıda listelenebilir:

1. Boş Grafik

Adından da anlaşılacağı gibi boş grafik boştur; başka bir deyişle, kenarları olmayan bir grafiktir. Yalnızca boş bir kenar kümesiyle grafikteki yalıtılmış köşelerden oluşur.

2. Sonlu Grafik

Bir grafikte kenar ve düğüm sayısı sonlu bir sayıdan oluşuyorsa, grafik sonlu grafik olarak bilinir.

3. Sonsuz Grafik

Bir grafikteki düğüm sayısına ve kenar sayısına sonlu bir sayı verilemiyorsa, grafik sonsuz grafik olarak bilinir. Sonsuz grafikler sayılamaz, yani bu tür grafiklerde düğüm veya kenar sayısını sayamazsınız.

4. Basit Grafik

Bir çift köşe arasında yalnızca bir kenar olduğunda bir grafiğin basit olduğu söylenir. Böylece, iki düğüm, aralarında kesin bir ilişki tanımlayabilen bir grafikte bir kenarla bağlanır.

5. Çoklu Grafik

Bir grafikte bir çift düğüm birden çok kenarla bağlıysa, grafik çoklu grafik olarak bilinir. Bir çoklu grafik kendi kendine döngülerden oluşmaz. Çoklu grafikte bulunabilecek iki tür kenar vardır. Bunlar:

• Paralel Kenarlar

Bir kaynaktan aynı hedefe giden iki paralel yol gibi paralel uzanan kenarlar, paralel kenarlar olarak bilinir.

• Döngü

Bu, kaynak ve hedef köşeleri aynı olan bir kenardır.

ABD - Veri Bilimi Programlarımıza göz atın

6. Yönlendirilmiş Grafik

İki düğüm veya köşe arasında bulunan tüm kenarların tanımlanmış bir yönü varsa, bir grafiğin yönlendirilmiş olduğu söylenir. Yönlü graf aynı zamanda digraf olarak da bilinir. Yönlendirilmiş bir grafiğe bakarak başlangıç ​​ve bitiş düğümünü belirleyebiliriz. Yönlü grafik olarak adlandırılabilmesi için, yönlü bir grafikteki tüm kenarların yönlendirilmiş olması gerektiğini unutmayın.

7. Yönsüz Grafik

Başlangıç ​​ve bitiş düğümlerini kenarlarına bakarak belirlemek zorsa, grafın yönsüz graf olduğu söylenir. Yönlü bir grafik gibi, yönsüz bir grafik olarak adlandırılması için kenarların yönsüz olması gerekir.

8. Bağlantılı Grafik

Bağlı bir grafik, tüm düğümler arasında en az bir yolun bulunduğu bir grafiktir. Daha basit bir ifadeyle, bağlantılı bir grafikteki bir düğümden başlarsanız, grafikte bulunan her düğümü ziyaret edebilmeniz gerekir. Bu nedenle, her düğüm için en az bir yol olmalıdır.

9. Bağlantısız Grafik

Bu tür bir grafikte, bir çift düğüm veya köşe arasında kenar yoktur. Dolayısıyla, bağlantılı graflardan farklı olarak, herhangi bir köşeden tüm düğümlere ulaşmak mümkün değildir. Herhangi bir köşe çifti arasında bir yol yoksa, buna bağlantısız grafik denir.

10. Tam Grafik

Bir grafik, yalnızca her düğüm arasında bir kenar bulunduğunda tamamlanmış kabul edilir, yani bir kenar, grafikteki tüm köşeleri birleştirecektir. n köşeli tam bir grafik Kn olarak gösterilir ve grafikteki kenar sayısı nC2'dir .

11. Döngüsel Grafik

Bir grafiğin döngüsel bir grafik olarak değerlendirilmesi için en az bir döngüsel bileşeni olmalıdır. Aksine, grafik herhangi bir döngü içermiyorsa, döngüsel olmayan bir grafik olarak kabul edilir.

12. Düzenli Grafik

Düzenli bir grafikte, tüm köşeler aynı dereceye sahip olmalıdır. Bir düğümün derecesi, ona bağlı düğümlerin sayısı olarak tanımlanabilir. Bu nedenle, düzenli bir grafikte, tüm düğümler aynı sayıda düğüme bağlanmalıdır.

13. İkili Grafik

Bir grafiğin iki parçalı olması için aşağıdaki kriterleri karşılaması gerekir.

• Grafik, köşe kümelerine bölünmelidir.
• Kenarlar yalnızca bir düğüm grubu arasında diğer tarafa doğru oluşmalıdır. Bu kural, aynı düğüm kümesinin iki köşesi arasındaki bağlantıyı engeller.
• İki grup arasında herhangi bir ortak köşe olmamalıdır.

Yukarıdaki tüm kurallara uyan bir grafik, iki parçalı bir grafik olarak düşünülmelidir.

14. Etiketli Grafik

Grafiklerdeki kenarlar ağırlıklandırılabilir. Bir kenarla ilişkilendirilen ağırlık, o kenardan geçmenin maliyeti olarak anlaşılabilir. Bu değerler sabit bir parametreye dayalı olabilir ve grafikler arasında değişebilir. Şimdi, tüm kenarlar kendileriyle ilişkili bir ağırlık taşıyorsa, bu grafiğe etiketli bir grafik denilebilir.

15. Yönlendirilmiş Asiklik Grafik

Yönlendirilmiş asiklik grafik, grafiğin yönlendirilmiş kenarlarının herhangi bir döngü biçimi oluşturmadığı, yönlü ve döngüsel olmayan grafiklerin bir kombinasyonudur. Aksine, yönlendirilmiş bir döngüsel grafik, bir döngü oluşturan yönlendirilmiş kenarlara sahip bir grafiktir.

Veri Yapısında Grafiğin Uygulanması

Bilgisayar biliminde bir grafiğin en belirgin uygulaması, hesaplama akışının temsilidir. Kullanılan diğer bazı ünlü grafik durumları şunlardır:

1. Google Haritalar

Google Haritalar'da, grafik veri yapıları ulaşım sistemini tanımlar ve hesaplar. Bir yol başka bir yolla buluştuğunda ve bir kavşak oluşturduğunda, bu bir düğüm olarak kabul edilir ve bu tür iki düğüm arasındaki yol bir kenar olarak kabul edilir. Bu nedenle Google Haritalar, grafik veri yapısını kullanarak sizi hedefinize giden en kısa ve en hızlı yolu bulur.

2. Facebook

Facebook, bir kullanıcıyı ve kullanıcının arkadaşlarını tanımlamak için yönlendirilmemiş grafikler kullanır. Her kullanıcı köşe noktası olarak ele alınır ve onları arkadaş olarak birleştiren bağlantılar ağın kenarlarıdır. Grafik veri yapısına dayalı algoritmalarla Facebook, "tanıyor olabileceğiniz kişileri" önerir ve "ortak arkadaşlarınızı" gösterir.

3. Dünya çapında ağ

World Wide Web, yönlendirilmiş bir grafiğin bir örneğidir. Aynı zamanda Google sıralama sisteminin arkasındaki temel fikirdir. World Wide Web sisteminde, her web sitesi ve web uygulaması bir düğüm veya köşe noktası olarak ele alınır ve bir web sitesinden diğerine olan bağlantılar kenar olarak kabul edilir.

4. İşletim Sistemi

İşletim sistemi, her işlemi ve kaynağı düğümler veya köşe noktaları olarak kullanan, popüler olarak kullanılan bir Kaynak Tahsisi Grafiği durumudur. Kenarlar, kaynaklar arasında tahsis edilen sürece veya talep sürecinden talep edilen kaynaklara kadar gerçekleşir. Bazen bu döngü, kilitlenmeyi başlatan sonsuz bir döngü oluşturabilir.

5. Haritalama Sistemi

GPS'iniz, bu teknolojinin yardımıyla arama yapmayı seçtiğiniz yakındaki restoranları, mağazaları ve yerleri bulmak için popüler olarak kullanılan bir grafik durumudur.

6.Microsoft Excel

Yönlendirilmiş Asiklik Grafikler veya DAG, Microsoft Excel'de kullanılır.

7. Dijkstra algoritması

Dijkstra Algoritması, iki veya bazı durumlarda ikiden fazla düğüm arasındaki en kısa yolu belirlemek için grafik veri yapısını kullanır.

8. Uçuş Ağları:

Optimize edilmiş uçuş ağlarının hesaplanması, grafik veri yapısının başka bir gerçek hayat uygulamasıdır. Havalimanlarını düğümler, rotaları kenarlar olarak kabul ederseniz, veriler grafiklerin kriterlerine mükemmel şekilde uyar. Bu nedenle çeşitli gelişmiş algoritmalar yardımıyla iki havalimanı veya düğüm noktası arasındaki en iyi rotalar belirlenir.

Bunlar, sorunsuz işleyişini düzenlemek ve sürdürmek için dünya çapında çeşitli uygulamalarda ve sistemlerde kullanılan , veri yapısındaki çeşitli grafik uygulamalarıdır.

Veri bilimcisi olarak yolculuğunuza başlayın

Bir veri bilimcisi olmak ve öğrendiğimiz çeşitli grafikleri kullanarak verileri dikkatli bir şekilde işlemek istiyorsanız, upGrad'daki kapsamlı veri bilimi kurslarına göz atın. En popüler kurslardan biri, Veri Bilimi üzerine PG-IIITB kursudur ; hevesli ve gelişmekte olan veri bilimcilerin işe başlaması için mükemmel bir kurstur!

İşte kursun sundukları.

• Sektör uzmanları ve danışmanlardan 360 derece kariyer desteği
• Düzenli ilerlemeyi ölçmek için Endüstri Projelerinde uygulamalı deneyim ve ayrıntılı vaka incelemeleri
• Küresel olarak tüm sektörlerdeki veri bilimi uzmanlarıyla ağ oluşturma

Veri Bilimi ile ilgili diğer tüm upGrad kurslarına da göz atabilirsiniz .