- •Лекція 1. Структури даних. Основні визначення та поняття
- •1.1. Термінологія
- •1.2. Типи даних
- •1.3. Рівні організації даних
- •1.4. Представлення даних
- •1.5. Класифікація структур даних
- •1.6. Основні операції над структурами даних
- •1.7. Документування даних
- •Лекція 2. Алгоритми. Складність алгоритмів.
- •2.1. Зображення алгоритмів
- •2.2. Складність алгоритмів
- •2.3. Класи алгоритмів
- •2.4. Документація алгоритмів
- •Лекція 3. Методи сортування .
- •3.1. Задача сортування
- •3.2.Метод простої вибірки.
- •3.3. Метод бульбашки.
- •3.4.Швидкий метод сортування
- •Лекція 4 методи сортування (продовження)
- •4.5. Сортування включенням
- •4.6. Сортування розподілом
- •4.7. Сортування злиттям або об’єднанням
- •4.8. Сортування підрахунком
- •Лекція 5 нелінійні структури даних
- •5.1. Дерева
- •5.1.1. Бінарні дерева
- •5.1.2. Алгоритм обходу дерева
- •5.1.3. Зображення в пам‘яті комп‘ютера графоподібних структур
- •Лекція 6 методи сортування на деревах
- •6.1. Сортування на деревах
- •6.1.2. Пірамідальне сортування.
- •Питання до першого модуля
- •Тема 1. Основні визначення та поняття. Термінологія. Класифікація структур даних. Основні операції над структурами даних.
- •Тема 2. Поняття алоритму. Зображення алгоритмів. Алгоритмічна складність. Поліноміальна та неполіноміальна складність алгоритмів..
- •Тема 3-4. Алгоритми сортування
- •Тема 5-6. Дерева. Основні визначення та поняття. Бінарні дерева. Зображення в пам‘яті еом графоподібних структур. Алгоритми обходу дерев.Висхідні, нисхідні, змішані алгоритми обходу дерев.
- •Лекція 7. Лінійні структури даних. Стеки, черги і деки.
- •7.1. Стеки
- •7.1.1. Реалізація стеку на базі масиву
- •7.2. Черги
- •7.2.1. Використання черги в програмуванні
- •7.2.2. Реалізація черги на базі масиву
- •7.3. Деки
- •Лекція 8. Лінійні структури даних.
- •8.1. Лінійні списки . Основні визначення та поняття
- •8.2. Однонаправлені списки
- •8.3. Двонаправлені списки
- •8.4. Циклічні списки
- •Лекція 9. Масиви, множини, кортежі
- •9.1. Масиви
- •9.2. Множини I кортежі
- •9.2.1. Реалізація множини
- •9.3. Зберігання множин і масивів
- •9.4. Зберігання розріджених матриць
- •Лекція 10. Нелінійні структури даних
- •10.1. Таблиці
- •10.1.1. Зображення таблиць
- •Лекція 11. Нелінійні структури даних
- •11.1. Спискові структури
- •11.1.1. Ієрархічні списки
- •11.1.2. Організація спискових структур
- •11.2. Сіткові структури
- •Лекція 12 пошук даних.
- •12.1. Послідовний пошук
- •12.2. Двійковий пошук
- •12.2.1. Дерева порівнянь на векторній пам‘яті.
- •12.3. Прямий пошук стрічки
- •12.4. Алгоритм Кнута, Моріса і Прата пошуку в стрічці.
- •12.5. Алгоритм Бойера - Мура пошуку в стрічці
- •12.6. Алгоритми з поверненням
- •Лекція 13 пошук у таблицях
- •13.1. Пошук у таблицях з обчислюваними адресами
- •13.2. Пошук у таблицях з прямим доступом
- •13.3. Пошук у Хеш-таблицях
- •Питання до другого модуля
- •Тема 9 Лінійні списки. Основні визначення та поняття. Однонаправлені списки. Двонаправлені списки. Циклічні списки. Організація списків.
- •Тема 10 Масиви. Множини I кортежі. Зберігання множин і масивів. Зберігання розріджених матриць. Операції з масивами, множинами та кортежами
1.3. Рівні організації даних
Програміст, проектувальник і користувач мають свої власні погляди на організацію даних. Відповідно до цього можуть бути виділено три рівні організації даних:
• Логічна організація даних: проектний рівень.
• Представлення даних: рівень мови реалізації.
• Фізична організація даних: машинний рівень.
Логічна організація даних відображає погляд користувача на дані. У її основі лежать вимоги користувача й внутрішньо властиві даним зв'язки. Це найбільш важливий рівень абстракції, використовуваний представленні даних, оскільки саме вимоги користувачів визначають вигляд проектованої системи. Якщо на етапі проектування системи вдало обрана логічна організація даних, зміни системних вимог, що не приводять до модифікації логічної структури даних, не спричинять реорганізації на більш низьких рівнях представлення даних. Тільки на логічному рівні можуть застосовуватися формальні методи опису динамічно-змінюваних структур.
Логічна організація структур даних - це моделі структур, які не залежать від способу їх зберігання у комп‘ютерній пам'яті. Логічну модель даних називають абстрактною моделлю.
Опис даних мовою програмування належить до рівня представлення даних. Відношення між даними задаються у вигляді, характерному для конкретної мови. На цьому рівні оперують масивами й вказівниками.
Інформація про представлення даних може бути розподілена по окремих програмних модулях, причому можна використовувати як зовнішню, так і внутрішню форми представлення даних. Під зовнішнім представленням розуміється погляд на дані з боку інших програм, тобто представлення на рівні потоків даних. При зовнішньому представленні головним є визначення можливих шляхів доступу.
Внутрішнє представлення - це представлення у вигляді внутрішніх областей зберігання даних, тобто структура даних може бути в зовнішньому представленністеком, а у внутрішньому - масивом або зв'язаним списком. Припустимо, що дані про покупця включають номер рахунку, ім'я, адресу, дати попередніх витрат, платежі й рахунку. Зовнішньою формою їх представлення є окремі агрегати даних про особу покупця й про його платежі. Внутрішнє представлення може складатися з таблиць, полів ознак і вказівників.
Фізична організація даних вказує на те, у якому вигляді дані зображуються в пам'яті комп‘ютера. Фізична організація даних суттєво залежить від типу пам'яті, на якій вони записуються. Фізичну модель даних називають конкретною моделлю.
Рівень фізичної організації пов'язаний із системним програмним забезпеченням. На цьому рівні доводиться оперувати із межами слів, розмірами полів, двійковими кодами й фізичними записами. Більшість засобів системного програмного забезпечення дають можливість програмісту здійснити вибір з досить вузького кола способів представлення даних, які мають більш-менш ясну фізичну організацію. Агрегати даних, що зберігаються у швидкодіючій пам'яті, можуть бути представлені масивами або стеками. До записів файлу можна звертатися в послідовному або довільному порядку, використовуючи ключі різних типів.