لماذا يحتاج الطلاب إلى مساعدة في تعيين بنية البيانات؟

يصعب تعلم هياكل البيانات والخوارزميات. بالإضافة إلى ذلك ، هناك الكثير منهم ، ومن المستحيل حفظ كل شيء. ليس من المستغرب أن يواجه العديد من الطلاب صعوبات في التعلم ويلجأون إلى مساعدة تعيين بنية البيانات مثل Getcodinghelp.com. ستساعدك هذه المقالة في جعل عملية التعلم أسهل وأكثر إمتاعًا.

تلعب هياكل البيانات دورًا مهمًا في نظام البرمجيات عملية التطوير ، وغالبًا ما يُسألون عنها أثناء مقابلات المطورين. الخبر السار هو أنها في الأساس مجرد تنسيقات خاصة لتنظيم البيانات وتخزينها. يتطلب إتقان هذه المجالات من البرمجة شيئين: الفهم والممارسة. لقد قمنا بتجميع قائمة بالخطوات من أجلك ، والتي نأمل أن تساعدك في رحلتك.

عرض

كما أن النظرية لا شيء بدون ممارسة ، فإن الممارسة لا شيء بدون نظرية. التعلم والقراءة واستيعاب المعرفة الجديدة باستمرار - كل هذا ، دون مبالغة ، هو واجب أي مبرمج يحترم نفسه. على الرغم من أن حفظ الخوارزميات وهياكل البيانات اليوم ليس قاعدة إلزامية كما كانت من قبل ، فإن معرفة هذه الأشياء هي نغمة جيدة للمبرمج.

كلما تعلمت المزيد والمزيد من الخوارزميات وهياكل البيانات ، ستبدأ في ملاحظة هذا الاتجاه: كلما تعلمت أكثر ، كلما قلت معرفتك. كلما عرفت أكثر ، كلما احتجت إلى معرفة المزيد.

لا تقفز مباشرة إلى التنفيذ. أولاً ، تأكد من فهمك لجميع جوانب ما تعلمته. حاول أن تصبح جهاز كمبيوتر من خلال العمل من خلال كل خطوة خوارزمية يدويًا على الورق.

اختر بعض المواد التعليمية المناسبة

تقدم دراسات بنية البيانات والخوارزميات بعض الموارد التعليمية الكلاسيكية. على الرغم من أنها مفيدة ، إلا أنها قد تكون صعبة على المبتدئين. منذ البداية ، من الأفضل لك العمل مع الموارد التي تستخدم لغة برمجة تعرفها بالفعل. وتشمل هذه الكتب ومقاطع الفيديو والبرامج التعليمية.

تعلم الأساسيات

الرسوم البيانية ثنائية الأجزاء ، والحد الأقصى للتدفقات ، وما إلى ذلك ، أقل بديهية. جميع الخوارزميات الشائعة هي أدوات مفيدة ، لكنك نادرًا ما تحتاج إلى استخدامها في تطويرك اليومي.

إذا تعلمت الخوارزميات الأكثر عمومية وبديهية أولاً ، يمكنك في النهاية إتقان الأساليب المتخصصة الأكثر تعقيدًا.

ممارسة

يجب أن تتم هذه الخطوة في وقت واحد مع الخطوة السابقة. ستساعد الممارسة على دمج المعرفة وتسمح لك بالعمل بشكل مختلف باستخدام خوارزمية أو بنية بيانات لحل مشاكلك.

يمكنك بالتأكيد التدرب من خلال قراءة كتاب ، ولكن هناك العديد من المنصات التي يمكن أن تصبح أرضية للتعلم. على سبيل المثال ، يمكنك استخدام CodeForces (هياكل البيانات). التحديات الأسبوعية ، وفرصة التعلم من حلول الآخرين ، والتوافر المستمر للتحديات الجديدة تجعل هذا المورد رائعًا لاستكشافه. هناك المزيد من المنصات والمنتديات التي يمكنك العثور عليها على Google. لا تقصر نفسك على CodeForces فقط.

تنفيذ

اكتب رمز عمل جاهزًا ومصححًا إذا لزم الأمر. يجب أن تكتب بنية بيانات أو خوارزمية من الصفر بمجرد النظر إلى قطعة من الورق. ومع ذلك ، إذا واجهتك مشكلة ، فربما فاتك شيء ويجب عليك العودة إلى الخطوة الأولى.

إن تعلم هياكل البيانات هو كل شيء عن فهمها ، وليس فقط تنفيذها. هذا لأن معالجة بنية البيانات لتلائم مشكلة معينة تتطلب منك فهم كيفية عمل بنية البيانات هذه. وبالتالي ، لا يهم اللغة التي تمت كتابة بنية البيانات بها. بدلاً من ذلك ، حاول تخيل كيفية عملها باستخدام قطعة من الورق وقلم رصاص.

تعلم من مشاريع حقيقية

المعرفة والمهارات مهمة فقط إذا كان من الممكن تطبيقها على منتجات العالم الحقيقي. على سبيل المثال ، قد تكون مهتمًا بمعرفة كيفية عمل اقتراحات بحث Google من حيث هياكل البيانات أو الخوارزميات.

يمكنك أيضًا تعلم الكثير من التعليمات البرمجية الموجودة. المشاريع مفتوحة المصدر مفيدة لك.

لا تتوقف! حتى لو كان صعبًا

الاعتراف بالهزيمة ، وقرار الاستسلام - هذا هو ما أعاق كل مبرمج تقريبًا ، لكن فقط أولئك الذين لديهم قوة الإرادة الكافية لعدم الاستسلام ، والاستمرار ، حققوا شيئًا كمبرمج.

اقرأ الكود الخاص بالمبرمجين الآخرين. لا تنسخها وتلصقها بلا تفكير ؛ بدلاً من ذلك ، حاول فهم الفكرة الرئيسية للحل. ثم أغلق الكود واكتب الحل بناءً على ما قرأته للتو ، ولكن دون النظر إلى الكود. هذا مهم للغاية لأنه فقط إذا تمكنت من حل المشكلة بهذه الطريقة يمكنك أن تدعي بدقة أنك تفهم كيفية عمل الأشياء.

كل المشاكل التي ستواجهها كمبرمج لها نفس المشاكل. وبالتالي ، أثناء عملك الشاق مع الخوارزميات وهياكل البيانات ، ستتعلم كيفية حل المشكلات التي بدت لك ذات يوم غير قابلة للحل.

عشرة أنواع من هياكل البيانات تحتاج إلى معرفتها

القوائم المرتبطة

القائمة المرتبطة هي بنية بيانات أساسية. غالبًا ما تتم مقارنتها بمصفوفة نظرًا لأنه يمكن تنفيذ العديد من الهياكل الأخرى باستخدام مصفوفة أو قائمة مرتبطة. تتكون القائمة المرتبطة من مجموعة من العقد التي تشكل تسلسلاً. تحتوي كل عقدة على البيانات الفعلية التي تخزنها (والتي يمكن أن تكون بيانات من أي نوع) ومؤشر (أو مرجع) للعقدة التالية في التسلسل. تتضمن العمليات الأساسية في القائمة المرتبطة إضافة عنصر في القائمة وإزالته والبحث عنه.

كومات

المكدس عبارة عن بنية بيانات أساسية تسمح لك بإضافة العناصر أو إزالتها في بدايتها فقط. إنه مشابه لمجموعة من الكتب: إذا كنت تريد إلقاء نظرة على كتاب في منتصف المجموعة ، فعليك أولاً إزالة الكتب الموجودة في الجزء العلوي. يمكنك إجراء ثلاث عمليات على الحزم: إضافة عنصر (دفع) ، وإزالة عنصر (فرقعة) ، وعرض محتويات الحزمة (نقطة).

طوابير

يمكن تمثيل هذا الهيكل كقائمة انتظار في محل بقالة. أول من يتم تقديمه هو الشخص الذي جاء في البداية - إنه مثل الحياة تمامًا. تسمح قائمة الانتظار بعمليتين أساسيتين: إضافة عناصر إلى نهاية قائمة الانتظار (enqueue) وإزالة العنصر الأول (dequeue).

باكجات

تخزن المجموعة قيم البيانات بدون ترتيب معين دون تكرارها. لا يسمح لك فقط بإضافة وإزالة العناصر. يمكن تطبيق العديد من الوظائف الهامة على مجموعتين في وقت واحد.

الخريطة

الخريطة هي بنية تخزن البيانات في أزواج مفتاح / قيمة ، حيث يكون كل مفتاح فريدًا. في بعض الأحيان يطلق عليه أيضًا المصفوفة الترابطية أو القاموس. غالبًا ما تُستخدم الخريطة للبحث عن البيانات بسرعة.

جداول تجزئة

جدول التجزئة هو هيكل يشبه الخريطة يحتوي على أزواج مفتاح / قيمة. يستخدم دالة تجزئة لحساب فهرس في مجموعة من كتل البيانات للعثور على القيمة المطلوبة.

شجرة البحث الثنائية

الشجرة هي بنية بيانات مكونة من عقد. تسمح لك أشجار البحث الثنائية بالعثور على العناصر وإضافتها وإزالتها بسرعة. يتم ترتيبها بحيث يتناسب وقت كل عملية مع لوغاريتم العدد الإجمالي للعناصر في الشجرة.

شجرة البادئة

البادئة (المحملة) هي نوع من شجرة البحث. يقوم بتخزين البيانات في ملصقات ، كل منها يمثل عقدة في الشجرة. غالبًا ما تُستخدم مثل هذه الهياكل لتخزين الكلمات والبحث عنها بسرعة - على سبيل المثال ، لوظيفة الإكمال التلقائي.

كومة ثنائية

الكومة الثنائية هي بنية بيانات أخرى تشبه الشجرة. لديها نسلان كحد أقصى لكل عقدة. إنها أيضًا شجرة مثالية: جميع المستويات مشغولة بالكامل ، ويتم ملء المستوى الأخير من اليسار إلى اليمين.

رسم بياني

الرسوم البيانية هي مجموعات من العقد (الرؤوس) والروابط بينها (الحواف). وتسمى أيضًا الشبكات. تنقسم الرسوم البيانية إلى نوعين رئيسيين: موجهة وغير موجهة. لا تحتوي الحواف بين العقد على أي اتجاه في الرسوم البيانية غير الموجهة ، في حين أن الحواف في الرسوم البيانية الموجهة تفعل ذلك.