In diesem Artikel werden wir die Bedeutung von untersuchen Datenstrukturen , die verschiedenen Arten von Datenstrukturen in C++ verfügbar sind, und wie Sie sie effektiv in Ihren Programmen nutzen können.
Was ist Datenstruktur in C++?
Der Datenstruktur ist ein wesentliches Konzept in der Programmierung und spielt eine wichtige Rolle bei der Speicherung und Organisation von Daten. In C++ kann eine Datenstruktur als eine Möglichkeit zum Speichern von Daten und zum Verwalten der Daten in einem bestimmten Format definiert werden. Dies ermöglicht einen effizienten Zugriff und eine effiziente Bearbeitung der Daten und erleichtert Programmierern das Schreiben und Verwalten von Code.
In C++ ist die Datenstrukturen haben die folgende Syntax:
Struktur Strukturname {
Datentyp1 Name1 ;
Datentyp2 Name2 ;
Datentyp3 Name3 ;
Datentyp4 Name4 ;
..
..
..
} obj_name ;
In der obigen Syntax ist die struct-Schlüsselwort dient zur Definition der Struktur und Strukturname ist der benutzerdefinierte Name der Struktur und kann variieren. Der Datentyp1 ist der Datentyp des Mitglieds der Struktur und Name1 ist der Name des Mitglieds der Struktur und obj_name ist der Name des Objekts, für das die Struktur definiert ist.
Beispiel
Im folgenden Beispiel ist die Strukturinfo besteht aus drei Mitgliedern: name Alter, Und Staatsbürgerschaft.
Struktur Die Info
{
verkohlen Name [ fünfzig ] ;
int Staatsbürgerschaft ;
int Alter ;
}
Lassen Sie uns diesen Code in C++ ausführen. Wir haben alle diese Mitglieder in der Struktur person definiert und keinen Platz zugewiesen. In der Hauptfunktion haben wir diese Mitglieder mit bestimmten Werten initialisiert und ausgedruckt:
#includeVerwenden des Namensraums std ;
Struktur Die Info
{
String-Name ;
int Alter ;
} ;
int hauptsächlich ( Leere ) {
Struktur Infos S ;
P. Name = „Zainab“ ;
P. Alter = 23 ;
cout << 'Name der Person: ' << P. Name << endl ;
cout << „Personenalter:“ << P. Alter << endl ;
zurückkehren 0 ;
}
Der Code definiert eine Struktur mit dem Namen Die Info mit zwei Attributen: Name und Alter. In der Hauptfunktion eine neue Die Info Das Objekt wird erstellt und ihm werden Name und Alter zugewiesen. Abschließend werden die Werte dieser Felder mit cout auf der Konsole ausgegeben.
Klassifizierung der Datenstruktur in C++
In C++ die Datenstruktur ist in zwei große Kategorien unterteilt: Lineare und nichtlineare Datenstrukturen . Die Datenstrukturen werden nach folgenden Merkmalen unterteilt:
| Charakteristisch | Erläuterung | Beispiel |
| Linear | Die Daten sind in linearer Reihenfolge angeordnet | Arrays |
| Nichtlinear | Die Datenelemente liegen nicht in der linearen Reihenfolge vor | Diagramm, Baum |
| Statisch | Der Speicherort, die Größe und der Speicher sind festgelegt | Arrays |
| Dynamisch | Die Größe ändert sich je nach Ausführung des Programms | Verlinkte Liste |
| Homogen | Die Artikel sind vom gleichen Typ | Arrays |
| Inhomogen | Die Artikel können vom gleichen Typ sein oder auch nicht | Strukturen |
Die Kategorien von Datenstrukturen in C++ sind:
1: Arrays
Arrays sind die grundlegendsten Datenstrukturen von C++. Das Array ist die Gruppe von Elementen mit demselben Datentyp. Arrays erleichtern die Durchführung von Operationen für den gesamten Datensatz. Die in den Arrays gespeicherten Werte werden als Elemente bezeichnet.
2: Verlinkte Liste
Die Elemente der Daten in der verknüpften Liste sind durch Knoten verbunden. Jeder Knoten hat die Adresse und die Daten des darauffolgenden Knotens. Sie eignen sich am besten zum Hinzufügen und Löschen von Knoten. Es gibt zwei Arten von verknüpften Listen: eine ist einfach und die andere ist eine doppelt verknüpfte Liste. In einer einfach verknüpften Liste verfügt der vorherige Knoten über die Daten des darauffolgenden Knotens, aber der nächste Knoten kennt den vorherigen Knoten nicht. In der doppelt verknüpften Liste ist die Richtung sowohl vorwärts als auch rückwärts.
3: Stapel
Stacks ist der abstrakte Datentyp, der dem LIFO-Prinzip (Last in First Out) folgt. Diese Regel bedeutet, dass das zuletzt eingefügte Element zuerst gelöscht wird. Sie werden mit rekursiven Backtracking-Algorithmen verwendet.
4: Schwänze
Die Warteschlangen sind ebenfalls vom abstrakten Datentyp und folgen der FIFO-Regel (First in and First Out). Diese Regel bedeutet, dass das zuerst eingefügte Element zuerst gelöscht wird. Sie sind hilfreich bei der Handhabung von Echtzeit-Systeminterpretationen.
5: Bäume
Die Bäume sind eine Reihe nichtlinearer Datenstrukturen mit mehreren Knoten. Es ist nur eine Kante mit zwei Eckpunkten zulässig.
6: Grafiken
In einem Diagramm ist jeder Knoten ein Scheitelpunkt und jeder Scheitelpunkt ist über eine Kante mit einem anderen Scheitelpunkt verbunden. Die Kugeln sind Scheitelpunkte und die Pfeile sind Kanten. Sie werden zur Implementierung realer Szenarien oder neuronaler Netze verwendet. Es gibt drei verschiedene Arten von Diagrammen: ungerichtete Diagramme, bidirektionale Diagramme und gewichtete Diagramme.
Operationen werden an Datenstrukturen ausgeführt
Wir können die folgenden Funktionen für Datenstrukturen in C++ ausführen:
- Einfügen neuer Datenelemente in die Datenstrukturen.
- Entfernen vorhandener Datenelemente aus der Datenstruktur.
- Alle Datenelemente in der Datenstruktur anzeigen.
- Suchen Sie nach dem spezifischen Element in der Datenstruktur.
- Ordnen Sie alle Elemente in aufsteigender oder absteigender Reihenfolge an.
- Kombinieren Sie Elemente aus zwei Datenstrukturen und erstellen Sie die neue.
Endeffekt
Die Datenstrukturen in C++ sind die Möglichkeit, die Daten effizient zu verarbeiten, damit auf sie zugegriffen werden kann. Es ist wichtig, die geeignete Datenstruktur für Ihr Projekt auszuwählen. Wenn Sie die Daten sequentiell hinzufügen möchten, entscheiden Sie sich für Arrays. Das Verständnis des Datenstrukturkonzepts wird Ihnen helfen, die Kunst der Programmierung und des Algorithmusdesigns zu beherrschen.