Proč studenti potřebují pomoc s přiřazením datové struktury?

Datové struktury a algoritmy se obtížně učí. Navíc je jich mnoho a nelze si vše zapamatovat. Není divu, že mnoho studentů čelí problémům s učením a obrací se na pomoc s přiřazením datové struktury Getcodinghelp.com. Tento článek vám pomůže usnadnit a zpříjemnit proces učení.

Datové struktury hrají klíčovou roli v software vývojový proces a často se na ně ptají během rozhovorů s vývojáři. Dobrou zprávou je, že se v podstatě jedná pouze o speciální formáty pro organizaci a ukládání dat. Zvládnutí těchto oblastí programování vyžaduje dvě věci: porozumění a praxi. Sestavili jsme pro vás seznam kroků, které vám, jak doufáme, pomohou na vaší cestě.

číst

Stejně jako teorie není nic bez praxe, praxe není nic bez teorie. Neustále se učit, číst, vstřebávat nové znalosti – to vše je bez nadsázky povinností každého programátora, který si váží sebe sama. I když zapamatování algoritmů a datových struktur dnes není tak povinné jako dříve, znalost těchto věcí je pro programátora dobrým tónem.

Jak se učíte více a více algoritmů a datových struktur, začnete si všímat této tendence: čím více se učíte, tím méně víte. Čím více toho víte, tím více potřebujete vědět navíc.

Nepouštějte se hned do implementace. Nejprve se ujistěte, že rozumíte všem aspektům toho, co jste se naučili. Pokuste se stát počítačem tím, že projdete každý krok algoritmu ručně, na papíře.

Vyberte si vhodné učební materiály

Studie datových struktur a algoritmů nabízejí některé klasické vzdělávací zdroje. Přestože jsou užitečné, pro začátečníka mohou být obtížné. Ze začátku je lepší pracovat se zdroji, které používají programovací jazyk, který již znáte. Patří mezi ně knihy, videa a návody.

Naučte se základy

Bipartitní grafy, maximální průtoky atd. jsou méně intuitivní. Všechny běžné algoritmy jsou užitečné nástroje, ale jen zřídka je potřebujete používat ve svém každodenním vývoji.

Pokud se nejprve naučíte intuitivnější a obecnější algoritmy, můžete nakonec zvládnout složitější, specializované metody.

Praxe

Tento krok by měl být proveden současně s předchozím. Praxe pomůže upevnit znalosti a umožní vám pracovat odlišně s algoritmem nebo datovou strukturou, abyste vyřešili své problémy.

Určitě můžete cvičit čtením knihy, ale existuje několik platforem, které se mohou stát vaší základnou pro učení. Můžete například použít CodeForces (datové struktury). Týdenní výzvy, příležitost učit se z řešení jiných lidí a neustálá dostupnost nových výzev z toho činí fascinující zdroj k prozkoumání. Na Googlu můžete najít více platforem a fór. Neomezujte se pouze na CodeForces.

Nářadí

Napište funkční kód, připravený a v případě potřeby odladěný. Měli byste napsat datovou strukturu nebo algoritmus od nuly pouhým pohledem na kus papíru. Pokud se však zaseknete, možná jste něco přehlédli a měli byste se vrátit ke kroku jedna.

Učení datových struktur je o jejich pochopení, nejen o jejich implementaci. Je to proto, že manipulace s datovou strukturou tak, aby odpovídala konkrétnímu problému, vyžaduje, abyste pochopili, jak tato datová struktura funguje. Nezáleží tedy na tom, v jakém jazyce je datová struktura napsána. Místo toho si zkuste představit, jak to funguje, pomocí kousku papíru a tužky.

Učte se ze skutečných projektů

Znalosti a dovednosti jsou důležité pouze tehdy, pokud je lze aplikovat na produkty reálného světa. Mohlo by vás například zajímat, jak fungují návrhy vyhledávání Google, pokud jde o datové struktury nebo algoritmy.

Můžete se také hodně naučit ze stávajícího kódu. Projekty s otevřeným zdrojovým kódem jsou pro vás užitečné.

Nepřestávej! I když je to těžké

Přiznat porážku, rozhodnutí vzdát se — to stálo v cestě téměř každého programátora, ale jen ten, kdo měl dost vůle se nevzdat a pokračovat, jako programátor něčeho dosáhl.

Přečtěte si kód ostatních programátorů. Bezmyšlenkovitě jej nekopírujte a nevkládejte; místo toho se snažte pochopit hlavní myšlenku řešení. Pak zavřete kód a napište své řešení na základě toho, co jste si právě přečetli, ale bez toho, abyste se podívali na kód. To je velmi důležité, protože pouze pokud se vám podaří problém vyřešit tímto způsobem, můžete přesně tvrdit, že rozumíte tomu, jak věci fungují.

Všechny problémy, se kterými se jako programátor setkáte, mají podobné problémy. Během své pečlivé práce s algoritmy a datovými strukturami se tak naučíte řešit problémy, které se vám dříve zdály neřešitelné.

Deset typů datových struktur, které potřebujete znát

Propojené seznamy

Propojený seznam je základní datová struktura. Často se přirovnává k poli, protože pomocí pole nebo propojeného seznamu lze implementovat mnoho dalších struktur. Propojený seznam se skládá ze skupiny uzlů, které tvoří sekvenci. Každý uzel obsahuje aktuální data, která ukládá (což mohou být data libovolného typu) a ukazatel (nebo odkaz) na další uzel v sekvenci. Mezi základní operace v propojeném seznamu patří přidávání, odebírání a hledání položky v seznamu.

Stohy

Zásobník je základní datová struktura, která umožňuje přidávat nebo odebírat položky pouze na jejím začátku. Je to podobné jako u stohu knih: pokud se chcete podívat na knihu uprostřed stohu, musíte nejprve odstranit ty nahoře. Se zásobníky můžete provádět tři operace: přidání prvku (push), odebrání prvku (pop) a zobrazení obsahu zásobníku (pip).

fronty

Tato struktura může být reprezentována jako fronta v obchodě s potravinami. První se obslouží ten, kdo přišel na začátku — je to jako v životě. Fronta umožňuje dvě základní operace: přidání položek na konec fronty (enqueue) a odstranění první položky (dequeue).

soupravy

Sada ukládá datové hodnoty v žádném konkrétním pořadí, aniž by je opakovala. Umožňuje nejen přidávat a odebírat prvky. Několik důležitých funkcí lze aplikovat na dvě sady najednou.

Mapa

Mapa je struktura, která ukládá data v párech klíč/hodnota, kde je každý klíč jedinečný. Někdy se mu také říká asociativní pole nebo slovník. Mapa se často používá k rychlému vyhledávání dat.

Hashovací tabulky

Hašovací tabulka je struktura podobná mapě, která obsahuje páry klíč/hodnota. Využívá hashovací funkci k výpočtu indexu v poli datových bloků k nalezení požadované hodnoty.

Binární vyhledávací strom

Strom je datová struktura složená z uzlů. Binární vyhledávací stromy vám umožňují rychle najít, přidat a odebrat položky. Jsou uspořádány tak, že čas každé operace je úměrný logaritmu celkového počtu prvků ve stromu.

Strom předpon

Prefixový (načtený) strom je druh vyhledávacího stromu. Ukládá data do štítků, z nichž každý představuje uzel ve stromu. Tyto struktury se často používají k ukládání slov a jejich rychlému vyhledávání – například pro funkci automatického doplňování.

Binární halda

Binární halda je další stromová datová struktura. Pro každý uzel má maximálně dva potomky. Je to také dokonalý strom: všechny úrovně jsou plně obsazené a poslední úroveň se plní zleva doprava.

Graf

Grafy jsou množiny uzlů (vrcholů) a vazeb mezi nimi (hrany). Říká se jim také sítě. Grafy se dělí na dva hlavní typy: orientované a neorientované. Hrany mezi uzly nemají v neorientovaných grafech žádný směr, zatímco hrany v orientovaných grafech ano.