เหตุใดนักเรียนจึงต้องการความช่วยเหลือเกี่ยวกับการกำหนดโครงสร้างข้อมูล

โครงสร้างข้อมูลและอัลกอริทึมเป็นสิ่งที่เรียนรู้ได้ยาก นอกจากนี้ยังมีอีกมากมายและเป็นไปไม่ได้ที่จะจดจำทุกสิ่ง ไม่น่าแปลกใจที่นักเรียนหลายคนประสบปัญหาในการเรียนรู้และหันไปใช้ความช่วยเหลือในการกำหนดโครงสร้างข้อมูลเช่น Getcodinghelp.com. บทความนี้จะช่วยให้คุณทำให้กระบวนการเรียนรู้ง่ายขึ้นและสนุกสนานยิ่งขึ้น

โครงสร้างข้อมูลมีบทบาทสำคัญใน ซอฟต์แวร์ กระบวนการพัฒนา และมักถูกถามในระหว่างการสัมภาษณ์นักพัฒนา ข่าวดีก็คือว่ามันเป็นเพียงรูปแบบพิเศษสำหรับการจัดระเบียบและจัดเก็บข้อมูล การเรียนรู้ด้านการเขียนโปรแกรมเหล่านี้จำเป็นต้องมีสองสิ่ง: ความเข้าใจและการฝึกฝน เราได้รวบรวมรายการขั้นตอนสำหรับคุณ ซึ่งเราหวังว่าจะช่วยคุณในการเดินทางของคุณ

อ่าน

เช่นเดียวกับที่ทฤษฎีจะไร้ค่าหากปราศจากการฝึกฝน การฝึกฝนก็ไร้ความหมายหากปราศจากทฤษฎีฉันใด การเรียนรู้ การอ่าน การดูดซับความรู้ใหม่ ๆ อย่างต่อเนื่อง - ทั้งหมดนี้เป็นหน้าที่ของโปรแกรมเมอร์ที่เคารพตนเองโดยไม่พูดเกินจริง แม้ว่าการจดจำอัลกอริทึมและโครงสร้างข้อมูลในปัจจุบันจะไม่ใช่กฎบังคับอย่างที่เคยเป็นมา แต่ความรู้ในสิ่งเหล่านี้ถือเป็นแนวทางที่ดีสำหรับโปรแกรมเมอร์

เมื่อคุณเรียนรู้อัลกอริทึมและโครงสร้างข้อมูลมากขึ้นเรื่อยๆ คุณจะเริ่มสังเกตเห็นแนวโน้มนี้: ยิ่งคุณเรียนรู้มากเท่าไหร่ คุณก็ยิ่งรู้น้อยลงเท่านั้น ยิ่งรู้มากยิ่งต้องรู้เสริม

อย่าเพิ่งรีบดำเนินการ ขั้นแรก ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณเข้าใจทุกแง่มุมของสิ่งที่คุณได้เรียนรู้ พยายามเป็นคอมพิวเตอร์ด้วยการทำงานผ่านอัลกอริทึมแต่ละขั้นตอนด้วยตนเองบนกระดาษ

เลือกสื่อการเรียนรู้ที่เหมาะสม

การศึกษาโครงสร้างข้อมูลและอัลกอริทึมนำเสนอทรัพยากรทางการศึกษาแบบคลาสสิก แม้ว่าจะมีประโยชน์ แต่ก็อาจเป็นเรื่องยากสำหรับผู้เริ่มต้น ตั้งแต่เริ่มต้น คุณควรทำงานกับแหล่งข้อมูลที่ใช้ภาษาโปรแกรมที่คุณรู้จักอยู่แล้ว ซึ่งรวมถึงหนังสือ วิดีโอ และแบบฝึกหัด

เรียนรู้พื้นฐาน

กราฟสองฝ่าย การไหลสูงสุด ฯลฯ นั้นใช้งานง่ายน้อยกว่า อัลกอริทึมทั่วไปทั้งหมดเป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์ แต่คุณแทบจะไม่ต้องใช้มันในการพัฒนารายวันของคุณ

หากคุณเรียนรู้อัลกอริทึมที่ใช้งานง่ายและทั่วๆ ไปก่อน คุณก็จะเชี่ยวชาญวิธีการเฉพาะกลุ่มที่ซับซ้อนมากขึ้นได้ในที่สุด

การปฏิบัติ

ขั้นตอนนี้ควรทำพร้อมกันกับขั้นตอนก่อนหน้า การฝึกฝนจะช่วยรวบรวมความรู้และอนุญาตให้คุณดำเนินการต่าง ๆ ด้วยอัลกอริทึมหรือโครงสร้างข้อมูลเพื่อแก้ปัญหาของคุณ

คุณสามารถฝึกฝนโดยการอ่านหนังสือได้อย่างแน่นอน แต่มีหลายแพลตฟอร์มที่สามารถเป็นพื้นฐานสำหรับการเรียนรู้ของคุณ ตัวอย่างเช่น คุณสามารถใช้ CodeForces (โครงสร้างข้อมูล) ความท้าทายรายสัปดาห์ โอกาสในการเรียนรู้จากวิธีแก้ปัญหาของผู้อื่น และความท้าทายใหม่ๆ ที่มีอยู่อย่างต่อเนื่องทำให้ทรัพยากรนี้น่าสนใจในการสำรวจ มีแพลตฟอร์มและฟอรัมเพิ่มเติมที่คุณสามารถหาได้จาก Google อย่าจำกัดตัวเองอยู่แค่ใน CodeForces

Implement

เขียนรหัสการทำงาน พร้อมและดีบั๊กหากจำเป็น คุณควรเขียนโครงสร้างข้อมูลหรืออัลกอริทึมตั้งแต่เริ่มต้นเพียงแค่ดูที่กระดาษ อย่างไรก็ตาม หากคุณติดขัด คุณอาจพลาดบางสิ่งและควรย้อนกลับไปยังขั้นตอนที่หนึ่ง

การเรียนรู้โครงสร้างข้อมูลนั้นเกี่ยวกับการทำความเข้าใจ ไม่ใช่แค่การนำไปใช้ เนื่องจากการจัดการโครงสร้างข้อมูลให้เหมาะกับปัญหาเฉพาะ คุณต้องเข้าใจว่าโครงสร้างข้อมูลนั้นทำงานอย่างไร ดังนั้น ไม่สำคัญว่าโครงสร้างข้อมูลจะเขียนด้วยภาษาใด ให้ลองจินตนาการว่ามันทำงานอย่างไรโดยใช้กระดาษและดินสอ

เรียนรู้จากโครงการจริง

ความรู้และทักษะมีความสำคัญก็ต่อเมื่อสามารถนำไปใช้กับผลิตภัณฑ์ในโลกแห่งความเป็นจริงได้ ตัวอย่างเช่น คุณอาจสนใจที่จะเรียนรู้ว่าคำแนะนำการค้นหาของ Google ทำงานอย่างไรในแง่ของโครงสร้างข้อมูลหรืออัลกอริทึม

คุณยังสามารถเรียนรู้ได้มากมายจากโค้ดที่มีอยู่ โครงการโอเพ่นซอร์สมีประโยชน์กับคุณ

อย่าหยุด! แม้ว่ามันจะยากก็ตาม

การยอมรับความพ่ายแพ้ การตัดสินใจที่จะยอมแพ้ - นี่คือสิ่งที่ขัดขวางโปรแกรมเมอร์เกือบทุกคน แต่เฉพาะผู้ที่มีความมุ่งมั่นมากพอที่จะไม่ยอมแพ้และทำต่อไปจนประสบความสำเร็จในฐานะโปรแกรมเมอร์

อ่านโค้ดของโปรแกรมเมอร์คนอื่นๆ อย่าคัดลอกและวางโดยไม่สนใจ ให้พยายามเข้าใจแนวคิดหลักของการแก้ปัญหาแทน จากนั้นปิดโค้ดและเขียนโซลูชันตามสิ่งที่คุณเพิ่งอ่านแต่ไม่ได้ดูโค้ด นี่เป็นสิ่งสำคัญมากเพราะเฉพาะในกรณีที่คุณสามารถแก้ปัญหาด้วยวิธีนี้เท่านั้นที่จะสามารถอ้างได้อย่างถูกต้องว่าคุณเข้าใจวิธีการทำงานของสิ่งต่าง ๆ

ปัญหาทั้งหมดที่คุณจะพบในฐานะโปรแกรมเมอร์ก็มีปัญหาคล้ายๆ กัน ดังนั้น ระหว่างการทำงานอย่างอุตสาหะกับอัลกอริทึมและโครงสร้างข้อมูล คุณจะได้เรียนรู้วิธีแก้ปัญหาที่เคยดูเหมือนแก้ไม่ได้สำหรับคุณ

โครงสร้างข้อมูล XNUMX ประเภทที่คุณต้องรู้

รายการที่เชื่อมโยง

รายการที่เชื่อมโยงเป็นโครงสร้างข้อมูลพื้นฐาน มักถูกเปรียบเทียบกับอาร์เรย์เนื่องจากโครงสร้างอื่นๆ สามารถนำไปใช้ได้โดยใช้อาร์เรย์หรือรายการที่เชื่อมโยง รายการที่เชื่อมโยงประกอบด้วยกลุ่มของโหนดที่สร้างลำดับ แต่ละโหนดประกอบด้วยข้อมูลจริงที่เก็บไว้ (ซึ่งอาจเป็นข้อมูลประเภทใดก็ได้) และตัวชี้ (หรือการอ้างอิง) ไปยังโหนดถัดไปในลำดับ การดำเนินการพื้นฐานในรายการที่เชื่อมโยง ได้แก่ การเพิ่ม การลบ และการค้นหาข้อมูลในรายการ

สแต็ค

สแต็กเป็นโครงสร้างข้อมูลพื้นฐานที่ให้คุณเพิ่มหรือลบรายการได้เฉพาะเมื่อเริ่มต้นเท่านั้น คล้ายกับกองหนังสือ ถ้าคุณต้องการดูหนังสือที่อยู่ตรงกลางกอง คุณต้องเอาเล่มที่อยู่ด้านบนออกก่อน คุณสามารถดำเนินการสามอย่างบนสแต็ก: การเพิ่มองค์ประกอบ (พุช) การลบองค์ประกอบ (ป๊อป) และการแสดงเนื้อหาของสแต็ก (pip)

คิว

โครงสร้างนี้สามารถแสดงเป็นคิวในร้านขายของชำ คนแรกที่เสิร์ฟคือคนที่เข้ามาในตอนแรก - มันก็เหมือนกับในชีวิต คิวอนุญาตการดำเนินการพื้นฐานสองอย่าง: การเพิ่มรายการที่ส่วนท้ายของคิว (enqueue) และการลบรายการแรก (dequeue)

ชุดอุปกรณ์

ชุดเก็บค่าข้อมูลโดยไม่เรียงลำดับโดยไม่ทำซ้ำ ไม่เพียงแต่ให้คุณเพิ่มและลบองค์ประกอบเท่านั้น สามารถใช้ฟังก์ชันที่สำคัญหลายอย่างกับสองชุดพร้อมกันได้

แผนที่

แผนผังเป็นโครงสร้างที่จัดเก็บข้อมูลในคู่คีย์/ค่า โดยที่แต่ละคีย์จะไม่ซ้ำกัน บางครั้งก็เรียกว่าอาร์เรย์หรือพจนานุกรมที่เชื่อมโยง แผนที่มักใช้เพื่อค้นหาข้อมูลอย่างรวดเร็ว

ตารางแฮช

ตารางแฮชเป็นโครงสร้างคล้ายแผนที่ที่มีคู่คีย์/ค่า ใช้ฟังก์ชันแฮชเพื่อคำนวณดัชนีในอาร์เรย์ของบล็อกข้อมูลเพื่อค้นหาค่าที่ต้องการ

ต้นไม้ค้นหาไบนารี

ต้นไม้เป็นโครงสร้างข้อมูลที่ประกอบด้วยโหนด โครงสร้างการค้นหาแบบไบนารีช่วยให้คุณค้นหา เพิ่ม และลบรายการได้อย่างรวดเร็ว มีการจัดเรียงเพื่อให้เวลาของการดำเนินการแต่ละครั้งเป็นสัดส่วนกับลอการิทึมของจำนวนองค์ประกอบทั้งหมดในแผนผัง

คำนำหน้าต้นไม้

ต้นไม้คำนำหน้า (โหลด) เป็นต้นไม้ค้นหาชนิดหนึ่ง โดยจะเก็บข้อมูลไว้ในป้ายกำกับ ซึ่งแต่ละรายการจะแทนโหนดในแผนผัง โครงสร้างดังกล่าวมักใช้เพื่อจัดเก็บคำและค้นหาอย่างรวดเร็ว ตัวอย่างเช่น สำหรับฟังก์ชันเติมข้อความอัตโนมัติ

ฮีปไบนารี

ฮีปไบนารีเป็นโครงสร้างข้อมูลแบบต้นไม้อีกแบบหนึ่ง มีลูกหลานสูงสุดสองคนสำหรับแต่ละโหนด นอกจากนี้ยังเป็นต้นไม้ที่สมบูรณ์แบบอีกด้วย: ทุกระดับเต็มแล้ว และระดับสุดท้ายจะเต็มจากซ้ายไปขวา

กราฟ

กราฟคือชุดของโหนด (จุดยอด) และการเชื่อมโยงระหว่างกัน (ขอบ) เรียกอีกอย่างว่าเครือข่าย กราฟแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก: เชิงและไม่เชิง ขอบระหว่างโหนดไม่มีทิศทางในกราฟที่ไม่มีทิศทาง ในขณะที่ขอบในกราฟเชิงเส้นจะมี