تماس درباره   صفحه اصلی
  ساختمان داده > مفاهيم مقدماتي  
 
 

مفاهيم مقدماتي


جهت دستيابي و پردازش سريع تر به داده ها معمولا آنها را طبق يک مدل رياضي يا منطقي سازماندهي مي کنند.

داده
نوع داده
نوع داده انتزاعي
ساختمان داده
عمليات روي ساختمان داده


داده

داده يک نمايش باينری از يک موجوديت منطقی قابل ذخيره سازی در حافظه کامپيوتر است.

داده ها درواقع مقاديری هستند که بعنوان ورودی به يک الگوريتم داده می شود تا پردازشی روی آنها انجام شود.

پردازش داده

هر نوع عملياتي، نظير محاسبات، مقايسه، جستجو، حذف يا تغيير داده كه توسط برنامه روي داده ها انجام مي پذيرد پردازش داده محسوب می شود.


نوع داده

داده ها نمايشی از اطلاعات در حافظه می باشند. نحوه نمايش يك داده خاص در حافظه توسط نوع داده (Data Type) آن مشخص مي شود. نوع داده مجموعه اي از مقادير و مجموعه اي از عملياتي که روي اين مقادير اجرا مي شود را تعيين می کند.

نوع داده يک مفهوم ذهنی است که با مجموعه ای از خواص منطقی و اعمال مربوط به آن قابل تعريف است. وقتی نوع داده تعريف شد می توان آن را پياده سازی کرد.

پياده سازی می تواند سخت افزاری يا نرم افزاری باشد:

• در پياده سازی سخت افزاری مدارات لازم برای اجرای عمليات طراحی می شود.
• در پياده سازی نرم افزاری برنامه ای برای تفسير رشته های بيتی و انجام عمليات موردنياز با استفاده از دستورات سخت افزاری نوشته می شود.

وقتی نوع داده پياده سازی شد برنامه نويس می تواند از آنها برای حل مسائل استفاده کند.

انواع داده ای که به صورت سخت افزاری طراحی می شوند انواع داده ابتدايي (Primitive Data Type) ناميده می شوند. هر كامپيوتري داراي مجموعه اي از انواع داده ابتدايي است.

يك زبان برنامه نويسی سطح بالا امكانات خوبي را برای تعريف نوع متغير در اختيار برنامه نويس قرار مي دهد. تعريف نوع داده متغير مشخص مي کند محتويات حافظه چگونه بايد تفسير شود و كامپايلر را قادر مي سازد كه عملكرد متناسب با متغيررا تشخيص دهد.

هر زبان برنامه نويسی مجموعه ای از انواع داده را تعريف می کند.


نوع های داده در زبان های برنامه نويسی C و Pascal


نوع داده انتزاعي

جدا از جنبه های سخت افزاری، اگر مفهوم نوع داده بر اساس آنچه برنامه نويس می خواهد به صورت نرم افزاری پياده سازی شود نوع داده انتزاعی (Abstract Data Type) ناميده می شود.

اگر مفهوم نوع داده از توانائيهای سخت افزار جدا شود، تعداد نامحدودی از انواع نوع داده را می توان درنظر گرفت.


ساختمان داده

مجموعه مقادير و عمليات روی آنها تشکيل يک ساختار رياضی را می دهند. نوع داده انتزاعی به مدل رياضی که يک نوع داده را تعريف می کند اشاره دارد. مدل منطقي يا رياضي سازماندهي داده ها به يك صورت خاص را ساختمان داده مي نامند. ساختمان داده مشخصات عناصر، ارتباط بين آنها و عملياتی است که روی آنها انجام می شود را تعيين می کند.

انواع ساختمان داده

1. ساختمان داده خطي : يك ساختمان داده را خطي مي گويند هرگاه عناصر آن تشكيل يك دنباله را دهند، به بيان ديگر يك ليست خطي باشند.
براي نمايش ليست خطي دو روش اساسي وجود دارد:
     • رابطه خطي بين عناصربه وسيله خانه هاي متوالي حافظه نمايش داده مي شود(آرايه).
     • رابطه خطي بين عناصر به وسيله اشاره گرها نمايش داده مي شود(ليست پيوندی).
2. ساختمان داده غير خطي مانند درخت ها و گراف ها


عمليات روي ساختمان داده

داده هايي كه در ساختمان داده ها ظاهر مي شوند به وسيله عمليات مشخصي پردازش مي شوند. در واقع ساختمان داده خاصي كه برنامه نويس براي يك مسئله انتخاب مي كند بستگي زيادي به ميزان عمليات خاصي دارد كه در آن مسئله انجام مي شود. برخي از اين عمليات كه زياد مورد استفاده قرار مي گيرند عبارتند از :

1. پيمايش : دقيقا يک بار دسترسي به کليه داده های ساختمان داده
2. جستجو : يافتن يك داده يا مجموعه ای از داده ها با شرايط خاصي درون ساختمان داده
3. اضافه : افزودن يك داده جديد به ساختمان داده.
4. حذف : حذف يك داده از ساختمان داده.
5. مرتب سازي : قرار دادن داده ها در كنار هم با يك نظم معين.
6. ادغام : تركيب داده هاي دو ساختمان داده مرتب و بدست آوردن يک ساختمان داده مرتب ديگر
7. اتصال : پيوند دو ساختمان داده به يكديگر
8. كپي : تهيه يك نسخه از ساختمان داده


 


 


صفحه اصلی| PDF| درباره| تماس