Δομές δεδομένων και Αλγορίθμων

1. Κεφάλαιο 3
Δομές
Δεδομένων και
Αλγόριθμοι

2. Ορισμός
Δομή δεδομένων είναι ένα σύνολο
αποθηκευμένων δεδομένων στον
υπολογιστή, τα οποία μπορούν να
επεξεργαστούν μαζικά από ένα σύνολο
λειτουργιών.

3. Βασικές λειτουργίες επί των δομώνΒασικές λειτουργίες επί των δομών
δεδομένωνδεδομένων
 Προσπέλαση
 Εισαγωγή
 Διαγραφή
 Αναζήτηση
 Ταξινόμηση
 Αντιγραφή
 Συγχώνευση
 Διαχωρισμός

4. Υπάρχουν δυο κατηγορίες δομώνΥπάρχουν δυο κατηγορίες δομών
δεδομένωνδεδομένων
 Στατικές
Το ακριβές μέγεθος της απαιτούμενης μνήμης,
καθορίζεται κατά τη στιγμή της δημιουργίας της δομής
δεδομένων και παραμένει σταθερό.
Τα στοιχεία αποθηκεύονται σε συνεχόμενες Θέσεις
μνήμης.
 Δυναμικές
Τα στοιχεία δεν αποθηκεύονται σε συνεχόμενες
θέσεις μνήμης.
Στηρίζονται στην τεχνική της δυναμικής
παραχώρησης μνήμης.

5. ΠίνακεςΠίνακες
Στην πράξη, οι στατικές δομές υλοποιούνται
με πίνακες. Ένας πίνακας είναι μια δομή
δεδομένων που περιέχει στοιχεία του ίδιου
τύπου, δηλ. ακέραιους ή πραγματικούς ή
λογικές τιμές ή αλφαριθμητικές τιμές.
Μονοδιάστατος Δισδιάστατος Τρισδιάστατος

6. Μειονεκτήματα από τη χρήση πινάκων
 Οι πίνακες απαιτούν μνήμη: κάθε πίνακας
δεσμεύει από την αρχή του προγράμματος πολλές
θέσεις μνήμης. Η χρήση μεγάλων πινάκων μπορεί
να δημιουργήσει προβλήματα στην εκτέλεση ενός
προγράμματος.
 Οι πίνακες περιορίζουν τις δυνατότητες του
προγράμματος: οι πίνακες είναι στατικές δομές
και το μέγεθος τους καθορίζεται στην αρχή του
προγράμματος και δεν μεταβάλλεται. Άρα ένα
πρόγραμμα που χρησιμοποιεί πίνακες δεν μπορεί
να επεξεργαστεί περισσότερα στοιχεία από τις
θέσεις των πινάκων.

7. ΣτοίβαΣτοίβα
Στη δομή δεδομένων στοίβα τα δεδομένα
στοιβάζονται το ένα πάνω στο άλλο.
Οι λειτουργίες σε μια στοίβα είναι η:
Ώθηση (push) στοιχείου στην κορυφή μιας στοίβας.
Απώθηση (pop) στοιχείου από την κορυφή της
στοίβας.
Η μέθοδος επεξεργασίας της στοίβας ονομάζεται
Τελευταίο μέσα, πρώτο έξω ή LIFO (Last In First
Out).

8. ΟυράΟυρά
Στη δομή δεδομένων ουρά τα δεδομένα
παρατάσσονται το ένα πίσω από το άλλο
Οι λειτουργίες σε μια ουρά είναι η:
Εισαγωγή (enqueue) στοιχείου στο πίσω άκρο της
ουράς.
Εξαγωγή (dequeue) στοιχείου από το εμπρός άκρο
της ουράς.
Η μέθοδος επεξεργασίας της ουράς ονομάζεται Πρώτο
μέσα, πρώτο έξω ή FIFO (First In First Out).

9. Σειριακή αναζήτησηΣειριακή αναζήτηση
Αλγόριθμος εμφάνισης όλων των θέσεων

10. ΤαξινόμησηΤαξινόμηση
Αλγόριθμος ταξινόμησης με τη μέθοδο της φυσαλίδας