ما هي بنية البيانات في C ++

في هذه المقالة ، سوف نستكشف أهمية هياكل البيانات ، أنواع مختلفة من هياكل البيانات متوفرة بلغة C ++ وكيفية استخدامها بفعالية في برامجك.

ما هي بنية البيانات في C ++

ال هيكل البيانات هو مفهوم أساسي في البرمجة ويلعب دورًا حيويًا في تخزين البيانات وتنظيمها. في C ++ ، يمكن تعريف بنية البيانات على أنها طريقة لتخزين البيانات وإدارة البيانات بتنسيق معين. يتيح ذلك الوصول الفعال إلى البيانات ومعالجتها ، مما يسهل على المبرمجين كتابة التعليمات البرمجية والحفاظ عليها.

في C ++ ، فإن ملف هياكل البيانات لديك بناء الجملة التالي:

في الصيغة أعلاه ، فإن ملف كلمة هيكل يستخدم لتحديد الهيكل و هيكل_اسم هو الاسم المحدد من قبل المستخدم للهيكل ويمكن أن يختلف. ال نوع البيانات 1 هو نوع بيانات عضو الهيكل و الاسم 1 هو اسم عضو الهيكل و obj_name هو اسم الكائن الذي تم تحديد هيكله.

مثال

في المثال أدناه ، فإن ملف معلومات الهيكل يتكون من ثلاثة أعضاء: الاسم والعمر و المواطنة.

لنقم بتشغيل هذا الكود في C ++ ، لقد حددنا كل هؤلاء الأعضاء في شخص الهيكل ولم نخصص أي مساحة. في الوظيفة الرئيسية ، قمنا بتهيئة هؤلاء الأعضاء بقيم محددة وقمنا بطباعتها:

يحدد الكود بنية باسم معلومات بسمتين: الاسم والعمر. في الوظيفة الرئيسية الجديدة معلومات يتم إنشاء الكائن وتعيين اسمه والعمر. أخيرًا ، تتم طباعة قيم هذه الحقول على وحدة التحكم باستخدام cout.

تصنيف بنية البيانات في C ++

في C ++ هيكل البيانات ينقسم إلى فئتين رئيسيتين: هياكل البيانات الخطية وغير الخطية . يتم تقسيم هياكل البيانات بناءً على الخصائص التالية:

فئات هياكل البيانات في C ++ هي:

1: المصفوفات

المصفوفات هي أبنية البيانات الأساسية في C ++. المصفوفة هي مجموعة العناصر التي لها نفس نوع البيانات. تسهل المصفوفات إجراء العمليات على مجموعة البيانات بأكملها. تُعرف القيم المخزنة في المصفوفات بالعناصر.

2: قائمة مرتبطة

ترتبط عناصر البيانات الموجودة في القائمة المرتبطة من خلال العقد. كل عقدة لها عنوان وبيانات العقدة التي تليها. هم الأفضل لإضافة وحذف العقد. تحتوي القوائم المرتبطة على نوعين أحدهما واحد والآخر عبارة عن قوائم مرتبطة بشكل مزدوج. في قائمة مرتبطة بشكل فردي ، تحتوي العقدة السابقة على بيانات العقدة بعدها ولكن العقدة التالية ليست على دراية بالعقدة السابقة. في القائمة المرتبطة بشكل مزدوج ، يكون الاتجاه للأمام وللخلف على حد سواء.

3: الأكوام

الأكوام هي نوع البيانات المجردة الذي يتبع مبدأ LIFO (آخر ما يخرج أولاً). تعني هذه القاعدة أن العنصر الذي تم إدراجه أخيرًا سيتم حذفه أولاً. يتم استخدامها مع خوارزميات التراجع العودية.

4: ذيول

قوائم الانتظار هي أيضًا نوع البيانات المجردة وتتبع قاعدة FIFO (الوارد أولاً وصادر أولاً). تعني هذه القاعدة أن العنصر الذي تم إدراجه أولاً سيتم حذفه أولاً. إنها مفيدة أثناء التعامل مع تفسيرات النظام في الوقت الفعلي.

5: الأشجار

الأشجار عبارة عن مجموعة من هياكل البيانات غير الخطية ذات العقد المتعددة. يسمح فقط بحافة واحدة ذات رأسين.

6: الرسوم البيانية

في الرسم البياني ، كل عقدة هي رأس وكل رأس مرتبطة برأس آخر من خلال حافة. المجالات هي قمة الرأس والأسهم عبارة عن حواف ، يتم استخدامها لتنفيذ سيناريوهات الحياة الواقعية أو الشبكات العصبية. الرسوم البيانية لها ثلاثة أنواع مختلفة: الرسم البياني غير المباشر ، والرسم البياني ثنائي الموجه ، والرسم البياني المرجح.

أداء العمليات على هياكل البيانات

يمكننا تنفيذ الوظائف التالية على هياكل البيانات في C ++:

• إدخال عناصر بيانات جديدة في هياكل البيانات.
• إزالة عناصر البيانات الموجودة من هيكل البيانات.
• عرض جميع عناصر البيانات في بنية البيانات.
• ابحث عن عنصر محدد في بنية البيانات.
• رتب كل العناصر بترتيب تصاعدي أو تنازلي.
• اجمع بين عناصر من بنيتين للبيانات وأنشئ الهيكل الجديد.

الحد الأدنى

هياكل البيانات في C ++ هي طريقة للتعامل مع البيانات بكفاءة حتى يمكن الوصول إليها. من المهم اختيار بنية البيانات المناسبة لمشروعك ، إذا كنت تريد إضافة البيانات بالتسلسل ، فانتقل إلى المصفوفات. سيساعدك فهم مفهوم بنية البيانات على إتقان فن البرمجة وتصميم الخوارزمية.