PROGRAMOVÁNÍ 3ITA,3ITB Jaroslav Burdys Hlavní zdroj:

Datové struktury  Data používaná programy jsou v paměti uchovávána v tzv. datových strukturách.  Data lze reprezentovat různými datovými typy.  Pro efektivní práci s daty je nutné zvolit vhodnou datovou strukturu a odpovídající datový typ. Dělení datových struktur: Datové struktury děleny do dvou kategorií:  Základní datové struktury: Vyskytují se téměř ve všech programovacích jazycích. Za běhu programu nemění svůj rozsah.  Odvozené datové struktury: Nazývány jako abstraktní datové struktury. Často implementovány jako objekty. Za běhu programu mohou měnit svůj rozsah (tzv. dynamické datové struktury.)

Dělení do dvou skupin:  Základní datové struktury:  Proměnná (Variable).  Pole (Array).  Struktura (Structure).  Unie (Union)  Výčet (Enumeration)  Objekt (Object).  Odvozené datové struktury:  Seznam (List).  Strom (Tree).  Zásobník (Stack).  Fronta (Query).  Tabulka (Table).

Point *pP = (Point*) malloc(sizeof(Point)); (Java, C#, C++11)

(Prvky stejného datového typu => pole je HOMOGENNÍ datová struktura) V některých program. jazycích (Ruby) je MUTABILNÍ, u většiny má však naopak neměnný počet prvků, definovaný již při jeho deklaraci/definici.

- Atributy (tzv. členskými daty) (tzv. členskými funkcemi)

Jednosměrný s. Obousměrný s. Kruhový seznam

Fronta Kruhová fronta

Binární strom Ternární strom

 Neexistuje žádná „dokonalá“ datová struktura, která by byla ideální pro všechna použití. Různé datové struktury mají různé vlastnosti co se týká jejich očekávané časové a paměťové složitosti, náročnosti implementace v daném programovacím jazyce či konkrétním projektu a dalších vlastností. Pro konkrétní podmínky se tak často implementují specifické varianty.  Nejvíce náročné datové struktury jsou ty, které využívají rekurzivitu a vícerozměrná pole.

Abstraktní datový typ je implementačně nezávislá specifikace struktury dat s operacemi povolenými na této struktuře. Často struktury, jejichž rozsah (počet položek) se může během vykonávání programu měnit => ekvivalentní pojmy:  Abstraktní datové struktury  Dynamické datové struktury Používáme je tehdy, když nám základní typy přestávají stačit. Obvykle jsou implementovány v knihovnách nebo přímo v jazyce. Příklady implementace:  Balík tříd java.util  STL (Standard Template Library) - šablony v C++

Všechny ADT lze označit za kontejner Každý kontejner (v libovolném program.jazyce) by měl mít definovány tyto operace:  Vytvoření prázdného kontejneru (konstruktor, init)  Zjištění počtu uložených objektů (size)  Přístup k prvkům kontejneru (read, top, front,…)  Vložení objektu do kontejneru (insert,push)  Odstranění objektu z kontejneru (delete, pop, …)  Vymazání všech uložených objektů (clear)

 Dle počtu a vzájemného uspořádání složek  statické= nemění se  dynamické= mění se  Dle typu objektů uvnitř  homogenní= všechny stejného typu  nehomogenní (heterogenní) = různého typu  Zda existuje bezprostřední následník  lineární= existuje [např. pole, seznam,…]  nelineární= neexistuje [např. strom, tabulka,…]

I.

II.

III.

 P.Wróblewski, Algoritmy, Datové struktury a programovací techniky, Computer Press, Brno 2004  P.Töpfer, Algoritmy a programovací techniky, Prometheus, Havlíčkův Brod 1995  S.Kračmar, Programovací jazyk C, Vydavatelství ČVUT, Praha 2002  J.Keogh, Datové struktury bez předchozích znalostí, Computer Press, Brno 2006