logo

TechCodeview

Tipuri de date abstracte

În acest articol, vom afla despre ADT, dar înainte de a înțelege ce este ADT, permiteți-ne să luăm în considerare diferite tipuri de date încorporate care ne sunt furnizate. Tipurile de date precum int, float, double, long etc. sunt considerate a fi tipuri de date încorporate și putem efectua operații de bază cu ele, cum ar fi adunarea, scăderea, împărțirea, înmulțirea etc. Acum ar putea exista o situație când avem nevoie de operații pentru tipul nostru de date definit de utilizator, care trebuie definite. Aceste operațiuni pot fi definite doar pe măsură ce și când le solicităm. Deci, pentru a simplifica procesul de rezolvare a problemelor, putem crea structuri de date împreună cu operațiunile lor, iar astfel de structuri de date care nu sunt încorporate sunt cunoscute ca tip de date abstracte (ADT).

porniți java

Tipul de date abstracte (ADT) este un tip (sau o clasă) pentru obiectele al căror comportament este definit de un set de valori și un set de operații. Definiția ADT menționează doar ce operațiuni trebuie efectuate, dar nu și cum vor fi implementate aceste operațiuni. Nu specifică cum vor fi organizate datele în memorie și ce algoritmi vor fi utilizați pentru implementarea operațiunilor. Se numește abstract deoarece oferă o vedere independentă de implementare.

Procesul de a oferi doar elementele esențiale și de a ascunde detaliile este cunoscut sub numele de abstractizare.



Utilizatorul de Deci, un utilizator trebuie să știe doar ce poate face un tip de date, dar nu și cum va fi implementat. Gândiți-vă la ADT ca la o cutie neagră care ascunde structura interioară și designul tipului de date. Acum vom defini trei ADT-uri și anume Listă ADT, Coadă ADT.

1. Lista ADT

Vie de listă

plsql
  • Datele sunt în general stocate într-o secvență de taste într-o listă care are o structură de cap constând din numara , indicatoare și adresa funcției de comparare necesare pentru a compara datele din listă.
  • Nodul de date conține indicator la o structură de date și a indicator autoreferenţial care indică următorul nod din listă.
  • The Listează funcțiile ADT este dat mai jos:
  • get() – Returnează un element din listă la orice poziție dată.
  • insert() – Inserează un element în orice poziție a listei.
  • remove() – Eliminați prima apariție a oricărui element dintr-o listă nevidă.
  • removeAt() – Eliminați elementul dintr-o locație specificată dintr-o listă nevide.
  • replace() – Înlocuiește un element în orice poziție cu un alt element.
  • size() – Returnează numărul de elemente din listă.
  • isEmpty() – Returnează adevărat dacă lista este goală, în caz contrar returnează false.
  • isFull() – Returnează adevărat dacă lista este plină, în caz contrar returnează false.

2. Stiva ADT

Vedere a stivei

  • În Stack ADT Implementation, în loc ca datele să fie stocate în fiecare nod, este stocat indicatorul către date.
  • Programul alocă memorie pentru date și abordare este trecut la stiva ADT.
  • Nodul principal și nodurile de date sunt încapsulate în ADT. Funcția de apelare poate vedea doar indicatorul către stivă.
  • Structura capului stivei conține, de asemenea, un indicator către top și numara a numărului de intrări aflate în prezent în stivă.
  • push() – Introduceți un element la un capăt al stivei numit top.
  • pop() – Eliminați și returnați elementul din partea de sus a stivei, dacă nu este gol.
  • peek() – Returnează elementul din partea de sus a stivei fără a-l elimina, dacă stiva nu este goală.
  • size() – Returnează numărul de elemente din stivă.
  • isEmpty() – Returnează adevărat dacă stiva este goală, în caz contrar returnează false.
  • isFull() – Returnează adevărat dacă stiva este plină, în caz contrar returnează false.

3. Coadă ADT

algoritmi de căutare

Vedere la coadă

  • Tipul de date abstracte de coadă (ADT) urmează designul de bază al tipului de date abstracte de stivă.
  • Fiecare nod conține un pointer gol către date si indicator de legătură la următorul element din coadă. Responsabilitatea programului este să aloce memorie pentru stocarea datelor.
  • enqueue() – Introduceți un element la sfârșitul cozii.
  • dequeue() – Eliminați și returnați primul element al cozii, dacă coada nu este goală.
  • peek() – Returnează elementul cozii fără a-l elimina, dacă coada nu este goală.
  • size() – Returnează numărul de elemente din coadă.
  • isEmpty() – Returnează adevărat dacă coada este goală, în caz contrar returnează false.
  • isFull() – Returnează adevărat dacă coada este plină, în caz contrar returnează false.

Caracteristicile ADT:

Tipurile de date abstracte (ADT) sunt o modalitate de încapsulare a datelor și a operațiunilor pe acele date într-o singură unitate. Unele dintre caracteristicile cheie ale ADT-urilor includ:

  • Abstracție: Utilizatorul nu trebuie să cunoască implementarea structurii de date, doar elementele esențiale sunt furnizate.
  • O mai bună conceptualizare: ADT ne oferă o conceptualizare mai bună a lumii reale.
  • Robust: Programul este robust și are capacitatea de a detecta erori.
  • Încapsulare : ADT-urile ascund detaliile interne ale datelor și oferă o interfață publică pentru ca utilizatorii să interacționeze cu datele. Acest lucru permite întreținerea și modificarea mai ușoară a structurii datelor.
  • Abstracția datelor : ADT-urile oferă un nivel de abstractizare din detaliile de implementare a datelor. Utilizatorii trebuie să cunoască doar operațiunile care pot fi efectuate asupra datelor, nu cum sunt implementate acele operațiuni.
  • Independența structurii datelor : ADT-urile pot fi implementate folosind diferite structuri de date, cum ar fi matrice sau liste legate, fără a afecta funcționalitatea ADT-ului.
  • Ascunderea informațiilor: ADT-urile pot proteja integritatea datelor permițând accesul numai utilizatorilor și operațiunilor autorizate. Acest lucru ajută la prevenirea erorilor și a utilizării greșite a datelor.
  • Modularitate : ADT-urile pot fi combinate cu alte ADT-uri pentru a forma structuri de date mai mari și mai complexe. Acest lucru permite o mai mare flexibilitate și modularitate în programare.

În general, ADT-urile oferă un instrument puternic pentru organizarea și manipularea datelor într-un mod structurat și eficient.

Tipurile de date abstracte (ADT) au mai multe avantaje și dezavantaje care ar trebui luate în considerare atunci când decideți să le folosiți în dezvoltarea de software. Iată câteva dintre principalele avantaje și dezavantaje ale utilizării ADT-urilor:

Avantaje:

  • Încapsulare : ADT-urile oferă o modalitate de a încapsula datele și operațiunile într-o singură unitate, facilitând gestionarea și modificarea structurii datelor.
  • Abstracția : ADT-urile permit utilizatorilor să lucreze cu structuri de date fără a fi nevoie să cunoască detaliile implementării, ceea ce poate simplifica programarea și reduce erorile.
  • Independența structurii datelor : ADT-urile pot fi implementate folosind diferite structuri de date, ceea ce poate facilita adaptarea la nevoile și cerințele în schimbare.
  • Ascunderea informațiilor : ADT-urile pot proteja integritatea datelor controlând accesul și prevenind modificările neautorizate.
  • Modularitate : ADT-urile pot fi combinate cu alte ADT-uri pentru a forma structuri de date mai complexe, care pot crește flexibilitatea și modularitatea în programare.

Dezavantaje:

  • deasupra capului : Implementarea ADT-urilor poate adăuga supraîncărcare în termeni de memorie și procesare, ceea ce poate afecta performanța.
  • Complexitate : ADT-urile pot fi complexe de implementat, în special pentru structurile de date mari și complexe.
  • Învăţare Curbă: Utilizarea ADT-urilor necesită cunoștințe despre implementarea și utilizarea acestora, ceea ce poate necesita timp și efort pentru a învăța.
  • Flexibilitate limitată: Unele ADT-uri pot fi limitate în funcționalitatea lor sau pot să nu fie potrivite pentru toate tipurile de structuri de date.
  • Cost : Implementarea ADT-urilor poate necesita resurse și investiții suplimentare, ceea ce poate crește costul dezvoltării.

În general, avantajele ADT-urilor depășesc adesea dezavantajele și sunt utilizate pe scară largă în dezvoltarea de software pentru a gestiona și manipula datele într-un mod structurat și eficient. Cu toate acestea, este important să luați în considerare nevoile și cerințele specifice ale unui proiect atunci când decideți dacă să utilizați ADT-uri.

obțineți lungimea matricei în c

Din aceste definiții, putem observa clar că definițiile nu specifică cum vor fi reprezentate aceste ADT-uri și cum vor fi efectuate operațiunile. Pot exista diferite moduri de implementare a unui ADT, de exemplu, List ADT poate fi implementat folosind matrice, sau o listă cu legături unice sau o listă dublu legată. În mod similar, stack ADT și Queue ADT pot fi implementate folosind matrice sau liste legate.