🏗️ Структуры данных для разработчиков: 10 самых важных

Структуры данных – фундамент эффективной разработки. В этой статье рассмотрим 10 ключевых структур данных, которые необходимо освоить каждому разработчику для создания производительных и масштабируемых приложений.

Списки

Списки отлично подходят для хранения и обработки упорядоченных данных и полезны в различных приложениях, таких как управление задачами, ленты соцсетей и корзины интернет-магазинов.

В приложении для управления задачами список используется для хранения упорядоченных задач для каждого пользователя. Задачи можно легко добавлять, удалять или переупорядочивать, а пользователь может отмечать их как выполненные при необходимости.

В социальных сетях, таких как Twitter, списки хранят и отображают ленту пользователя в реальном времени, гарантируя, что последний контент показывается в правильном порядке.

Видео по теме: Односвязный список

Массивы

Массивы – упорядоченная коллекция элементов фиксированного размера и хорошо подходят для ситуаций, где размер коллекции известен или редко меняется. Массивы также часто используются в математических операциях, хранении больших наборов данных или когда нужен произвольный доступ к элементам.

Например, в приложении для прогноза погоды массив используется для хранения показаний температуры для определенного места за определенный период. Это позволяет легко вычислять средние значения и тренды. Массивы также широко используются в обработке изображений, где данные о цвете каждого пикселя могут быть представлены в двумерном массиве.

Видео по теме: Что такое массивы в программировании

Структуры данных – фундамент эффективной разработки. Изучите их глубже с курсами Proglib Academy:

• Скидка 35% на все курсы
• С 28 августа по 4 сентября
  

Выберите свой путь:

• Алгоритмы и структуры данных
• Основы программирования на Python
  
• Базовые модели ML и приложения
  
• Frontend Basic
  
• Математика для Data Science
  

Стеки

Стеки следуют принципу «последним пришел – первым вышел». Они идеальны для реализации операций отмены/повтора в текстовых редакторах или ведения истории просмотров в веб-браузерах.

В текстовом редакторе стек хранит изменения, внесенные в текст. Это упрощает возврат к предыдущему состоянию, когда пользователь запускает операцию отмены.

Видео по теме: Стек как структура данных

Очереди

Очереди работают по принципу «первым пришел – первым вышел». Они подходят для управления заданиями печати, отправки действий пользователя в играх на сервер или обработки сообщений в чат-приложениях.

В чат-приложениях очередь хранит входящие сообщения в порядке их получения. Это гарантирует, что они будут отображаться получателю в правильной последовательности.

Видео по теме: Очереди типов FIFO и LIFO

Кучи

Кучи используются для планирования задач и управления памятью. Они особенно полезны в реализации очередей с приоритетами, где нужен доступ к элементу с наивысшим или наименьшим приоритетом.

Видео по теме: Куча

Деревья

Деревья организуют данные иерархически. Они полезны для представления данных с естественными иерархиями или связями и могут использоваться в различных приложениях, таких как индексация баз данных.

Видео по теме: Как работают деревья

Хеш-таблицы

Хеш-таблицы позволяют эффективно искать, вставлять и удалять данные. Они используют хеш-функцию для сопоставления ключей с соответствующими местами хранения и обеспечивают доступ к сохраненным значениям за постоянное время. Хеш-таблицы широко используются в поисковых системах, системах кэширования и интерпретаторах/компиляторах языков программирования.

В поисковых системах хеш-таблицы применяются для хранения и быстрого извлечения индексированных данных на основе ключевых слов. Это обеспечивает быстрые и релевантные результаты поиска.

Видео по теме: Хеш-таблица

Суффиксные деревья

Суффиксные деревья специализируются на поиске строк в документах, что делает их идеальными для текстовых редакторов и алгоритмов поиска.

В поисковой системе суффиксное дерево может использоваться для эффективного поиска всех вхождений поискового запроса в большом корпусе текста.

Видео по теме: Суффиксные деревья

Графы

Графы отслеживают отношения и находят пути, что делает их незаменимыми в социальных сетях, рекомендательных системах и алгоритмах поиска путей.

В социальной сети граф может использоваться для представления связей между пользователями.

Видео по теме: Как работаю графы

KD-деревья

KD-деревья хороши для поиска ближайших соседей и важны для картографических приложений и геолокационных сервисов.

В картографическом приложении KD-деревья ищут ближайшие точки интереса, такие как рестораны, заправочные станции или банкоматы, на основе текущего местоположения пользователя.

Видео по теме: Алгоритмы и структуры данных: KD-дерево

Какая из этих структур данных оказалась для вас самой полезной в реальных проектах?