Top 2 # Xem Nhiều Nhất Cấu Trúc Dữ Liệu Là Môn Gì Mới Nhất 2/2023 # Top Like | Comforttinhdauthom.com

Giáo Trình Môn Cấu Trúc Dữ Liệu

– Tên sách: Giáo trình môn Cấu Trúc Dữ Liệu– Tác giả: NGUYỄN VĂN LINH, TRẦN CAO ĐỆ, TRƯƠNG THỊ THANH TUYỀN, LÂM HOÀI BẢO, PHAN HUY CƯỜNG, TRẦN NGÂN BÌNH – Năm phát hành: tháng 12 năm 2003– Nguồn phát hành: Khoa công nghệ thông tin trường Đại Học Cần Thơ.– Định dang: PDF– Tổng số trang: 151– Dung lượng: 1.3 MB– Giới Thiệu: Để đáp ứng nhu cầu học tập của các bạn sinh viên, nhất là sinh viên chuyên ngành tin học, Khoa Công Nghệ Thông Tin Trường Đại Học Cần Thơ đã tiến hành biên soạn các giáo trình, bài giảng chính trong chương trình học. Giáo trình môn Cấu Trúc Dữ Liệu này được biên soạn cơ bản dựa trên quyển “Data Structures and Algorithms” của Alfred V. Aho, John E. Hopcroft và Jeffrey D. Ullman do Addison-Wesley tái bản năm 1987. Giáo trình này cũng được biên soạn dựa trên kinh nghiệm giảng dạy nhiều năm môn Cấu Trúc Dữ Liệu và Giải Thuật của các giảng viên ĐH Cần Thơ

Tài liệu này được soạn theo đề cương chi tiết môn Cấu Trúc Dữ Liệu của sinh viên chuyên ngành tin học của Khoa Công Nghệ Thông Tin Trường Đại Học Cần Thơ. Mục tiêu của nó nhằm giúp các bạn sinh viên chuyên ngành có một tài liệu cô đọng dùng làm tài liệu học tập, nhưng chúng tôi cũng không loại trừ toàn bộ các đối tượng khác tham khảo. Chúng tôi nghĩ rằng các bạn sinh viên không chuyên tin và những người quan tâm tới cấu trúc dữ liệu và giải thuật sẽ tìm được trong này những điều hữu ích.

Mặc dù đã rất cố gắng nhiều trong quá trình biên soạn giáo trình nhưng chắc chắn giáo trình sẽ còn nhiều thiếu sót và hạn chế. Rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến quý báu của sinh viên và các bạn đọc để giáo trình ngày một hoàn thiện hơn.

Phạm vi và đối tượng sử dụng giáo trình:

– Giáo trình có thể dùng tham khảo cho các ngành: Khoa học máy tính, Hệ thông thông tin, Công nghệ phần mềm, Mạng máy tính và truyền thông,…

– Có thể dùng cho các khoa Công nghệ thông tin của các trường đại học.

– Các từ khoá: Cấu trúc dữ liệu, kiểu dữ liệu trừu tượng, danh sách, danh sách liên kết, ngăn xếp, bảng băm, hàng đợi, cây, đồ thị, tìm kiếm, duyệt, xen, xoá….

– Yêu cầu kiến thức trước khi học môn này: Kiến thức về lập trình căn bản (C hoặc Pascal), kiến thức về toán học rời rạc.

Cấu Trúc Dữ Liệu Là Gì

Nên xem: Rich Snippets là gì và công dụng của nó đến SEO

Cấu trúc dữ liệu là gì

Cấu trúc dữ liệu là gì? để trả lời được câu hỏi này, chúng tôi sẽ mang đến cho bạn đọc một khái niệm đơn giản và dễ hiểu nhất, để bạn dễ hình dung. Cấu trúc dữ liệu là cách lưu trữ và tổ chức dữ liệu có thứ tự, có hệ thống. Để dữ liệu được sử dụng một cách hiệu quả. Cấu trúc dữ liệu được tạo nên bởi các yếu tố:

Interface

Mỗi một cấu trúc dữ liệu sẽ có một Interface. Yếu tố này biểu diễn một tập hợp các phép tính mà một cấu trúc dữ liệu hỗ trợ. Tuy nhiên một Interface chỉ cung cấp danh sách các phép tính được hỗ trợ và các loại tham số mà chúng có thể chấp nhận, kiểu trả về của các phép tính này.

Implementation

Implementation cung cấp quá trình biểu diễn nội bộ của một cấu trúc dữ liệu. Bên cạnh đó nó còn cung cấp phần định nghĩa của giải thuật được sử dụng trong các phép tính của cấu trúc dữ liệu. Trong lĩnh vực máy tính, cấu trúc dữ liệu chính là một cách lưu dữ liệu trong máy sao cho nó có thể được sử dụng một cách hiệu quả nhất.

Khi thiết kế nhiều loại chương trình, việc chọn cấu trúc dữ liệu là vấn đề quan trọng được các lập trình viên lưu ý. Trong tiến trình xây dựng các hệ thống lớn cho thấy việc triển khai chương trình gặp nhiều khó khăn. Do vậy chất lượng và hiệu năng của kết quả cuối cùng phụ thuộc rất nhiều vào nó

Đôi khi trình tự công việc diễn ra theo thứ tự đảo ngược. Đó là cấu trúc dữ liệu sẽ được chọn do những bài toán quan trọng nhất định, nó có thuật toán chạy tốt nhất với một số cấu trúc dữ liệu cụ thể. Mặc dù vậy cả hai trường hợp này, việc lựa chọn cấu trúc dữ liệu là rất quan trọng.

Đặc điểm của cấu trúc dữ liệu

Để nắm rõ hơn về cấu trúc dữ liệu là gì, bạn có thể tham khảo về đặc điểm của nó ngay đây. Đặc điểm đầu tiên chính là có độ chính xác cao. Quá trình làm việc của data structure tác động lên hoạt động Interface của nó. Từ đó, nó được tiến hành một cách chính xác nhất.

Cấu trúc dữ liệu trong SEO mang lại lợi ích gì

Sau khi đã hiểu rõ được về cấu trúc dữ liệu là gì và những đặc điểm của nó. Bạn có thể tham khảo những đến lợi ích của cấu trúc dữ liệu khi SEO.

Trong ứng dụng Google Search Console, Google đã cung cấp công cụ đánh dấu dữ liệu trong mục giao diện tìm kiếm. Cùng với những tài liệu mà Google đã giới thiệu, bạn có thể thấy rằng dữ liệu có cấu trúc là một yếu tố rất quan trọng trong việc tối ưu hóa SEO Onpage. Điều này chắc chắn bạn cũng đã nắm được, bởi việc nó mang lại những lợi ích sau.

Lợi ích tiếp theo là giúp hiển thị các thông tin bổ sung trong kết quả tìm kiếm được rõ hơn. Khi Google đã hiểu chính xác nội dung trên trang web của bạn, trang web có thể xuất hiện trong kết quả tìm kiếm với hiển thị cao hơn. Điều này sẽ giúp người dùng nhìn thấy trước một số thông tin về trang của mình. Từ đó điều chỉnh để kết quả của mình trông sẽ bắt mắt và chuyên nghiệp hơn.

Từ đó bạn có thể thấy cấu trúc dữ liệu trong SEO có ý nghĩa đặc biệt đối với Google tìm kiếm và cả người dùng. Dễ hiểu hơn chính là nó là yếu tố rất quan trọng trong tối ưu hóa SEO Onpage. Hỗ trợ web của bạn được cải thiện xếp hạng trong kết quả tìm kiếm. Từ đó, người dùng có thể sẽ kích chuột vào các kết quả có nhiều thông tin chi tiết hơn.

Cấu Trúc Dữ Liệu (Data Structure) Là Gì?

Cấu trúc dữ liệu là cách lưu trữ, tổ chức dữ liệu có thứ tự, có hệ thống để dữ liệu có thể được sử dụng một cách hiệu quả.

Interface: Mỗi cấu trúc dữ liệu có một Interface. Interface biểu diễn một tập hợp các phép tính mà một cấu trúc dữ liệu hỗ trợ. Một Interface chỉ cung cấp danh sách các phép tính được hỗ trợ, các loại tham số mà chúng có thể chấp nhận và kiểu trả về của các phép tính này.

Implementation (có thể hiểu là sự triển khai): Cung cấp sự biểu diễn nội bộ của một cấu trúc dữ liệu. Implementation cũng cung cấp phần định nghĩa của giải thuật được sử dụng trong các phép tính của cấu trúc dữ liệu.

Đặc điểm của một Cấu trúc dữ liệu

Chính xác: Sự triển khai của Cấu trúc dữ liệu nên triển khai Interface của nó một cách chính xác.

Độ phức tạp về thời gian (Time Complexity): Thời gian chạy hoặc thời gian thực thi của các phép tính của cấu trúc dữ liệu phải là nhỏ nhất có thể.

Độ phức tạp về bộ nhớ (Space Complexity): Sự sử dụng bộ nhớ của mỗi phép tính của cấu trúc dữ liệu nên là nhỏ nhất có thể.

Tại sao Cấu trúc dữ liệu là cần thiết?

Ngày nay, các ứng dụng ngày càng phức tạp và lượng dữ liệu ngày càng lớn với nhiều kiểu đa dạng. Việc này làm xuất hiện 3 vấn đề lớn mà mỗi lập trình viên phải đối mặt:

Tìm kiếm dữ liệu: Giả sử có 1 triệu hàng hóa được lưu giữ vào trong kho hàng hóa. Và giả sử có một ứng dụng cần để tìm kiếm một hàng hóa. Thì mỗi khi thực hiện tìm kiếm, ứng dụng này sẽ phải tìm kiếm 1 hàng hóa trong 1 triệu hàng hóa. Khi dữ liệu tăng lên thì việc tìm kiếm sẽ càng trở lên chậm và tốn kém hơn.

Tốc độ bộ vi xử lý: Mặc dù bộ vi xử lý có tốc độ rất cao, tuy nhiên nó cũng có giới hạn và khi lượng dữ liệu lên tới hàng tỉ bản ghi thì tốc độ xử lý cũng sẽ không còn được nhanh nữa.

Đa yêu cầu: Khi hàng nghìn người dùng cùng thực hiện một phép tính tìm kiếm trên một Web Server thì cho dù Web Server đó có nhanh đến mấy thì việc phải xử lý hàng nghìn phép tính cùng một lúc là thực sự rất khó.

Để xử lý các vấn đề trên, các cấu trúc dữ liệu là một giải pháp tuyệt vời. Dữ liệu có thể được tổ chức trong cấu trúc dữ liệu theo một cách để khi thực hiện tìm kiếm một phần tử nào đó thì dữ liệu yêu cầu sẽ được tìm thấy ngay lập tức.

Độ phức tạp thời gian thực thi trong cấu trúc dữ liệu và giải thuật

Có 3 trường hợp thường được sử dụng để so sánh thời gian thực thi của các cấu trúc dữ liệu khác nhau:

Trường hợp xấu nhất (Worst Case): là tình huống mà một phép tính của cấu trúc dữ liệu nào đó tốn thời gian tối đa (thời gian dài nhất). Ví dụ với ba số 1, 2, 3 thì nếu sắp xếp theo thứ tự giảm dần thì thời gian thực thi sẽ là dài nhất (và đây là trường hợp xấu nhất); còn nếu sắp xếp theo thứ tự tăng dần thì thời gian thực thi sẽ là ngắn nhất (và đây là trường hợp tốt nhất).

Trường hợp trung bình (Average Case): miêu tả thời gian thực thi trung bình một phép tính của một cấu trúc dữ liệu.

Trường hợp tốt nhất (Best Case): là tình huống mà thời gian thực thi một phép tính của một cấu trúc dữ liệu là ít nhất. Ví dụ như trên.

Thuật ngữ cơ bản trong Cấu trúc dữ liệu

Dữ liệu: Dữ liệu là các giá trị hoặc là tập hợp các giá trị.

Phần tử dữ liệu: Phần tử dữ liệu là một đơn vị đơn lẻ của giá trị.

Các phần tử nhóm: Phần tử dữ liệu mà được chia thành các phần tử con thì được gọi là các phần tử nhóm.

Các phần tử cơ bản: Phần tử dữ liệu mà không thể bị chia nhỏ thành các phần tử con thì gọi là các phần tử cơ bản.

Thuộc tính và Thực thể: Một thực thể là cái mà chứa một vài thuộc tính nào đó, và các thuộc tính này có thể được gán các giá trị.

Tập hợp thực thể: Các thực thể mà có các thuộc tính tương tự nhau thì cấu thành một tập hợp thực thể.

Trường: Trường là một đơn vị thông tin cơ bản biểu diễn một thuộc tính của một thực thể.

Bản ghi: Bản ghi là một tập hợp các giá trị trường của một thực thể đã cho.

File: Là một tập hợp các bản ghi của các thực thể trong một tập hợp thực thể đã cho.

Theo Tutorialspoint

Bài trước: Lập trình Web trong C++

Bài tiếp: Cài đặt môi trường trong Cấu trúc dữ liệu

Cấu Trúc Dữ Liệu Và Giải Thuật Là Gì ? (Tt)

Cấu trúc dữ liệu là cách lưu trữ, tổ chức dữ liệu có thứ tự, có hệ thống để dữ liệu có thể được sử dụng một cách hiệu quả.

1. Cấu trúc tuyến tính

Cấu trúc tuyến tính là một cấu trúc trong đó các phần tử nằm trên một đường không có nhánh, và các phần tử liên tiếp nhau

Một số ví dụ:

Danh sách (lists)

Vector, chuỗi (vectors, sequences)

Danh sách kiểu ngăn xếp, danh sách kiểu hàng đợi (stack, queue)

a. Kiểu dữ liệu trừu tượng vector

Kiểu dữ liệu trừu tượng Vector là sự mở rộng của khái niệm mảng. Vector là một mảng lưu trữ một dãy các đối tượng với số lượng tùy ý

Một phần tử có thể được truy cập, chèn thêm hoặc loại bỏ đi khi biết chỉ số của nó.

Khi thực hiện các thao tác trên có thể xảy ra lỗi nếu chỉ số của phần tử không chính xác (Vd, chỉ số âm)

Các thao tác trên vector

int getAtRank(int r, object &o): Trả lại phần tử có chỉ số r, nhưng không loại bỏ nó

int replaceAtRank(int r, object o, object & o1): Thay thế phần tử có chỉ số r bằng phần tử o và trả lại phần tử bị thay thế

int insertAtRank(int r, object o): Chèn phần tử o vào vị trí r

int removeAtRank(int r, object &o): loại bỏ phần tử tại vị trí r, và trả lại phần tử bị loại bỏ

int size() cho biết kích thước của Vector

int isEmpty() cho biết Vector có rỗng hay không?

Cài đặt vector bằng mảng

Sử dụng mảng V có kích thước N

Một biến n lưu trữ kích thước của vector (số phần tử được lưu trữ)

Phép toán getAtRank(r,o) được thực hiện trong thời gian O(1) bằng việc trả lại V[r]

Các ứng dụng của vector

Ứng dụng trực tiếp

Lưu trữ tập hợp các đối tượng (cơ sở dữ liệu đơn giản)

Ứng dụng gián tiếp

Cấu trúc dữ liệu bổ trợ cho các thuật toán

Thành phần của các cấu trúc dữ liệu khác

b. Danh sách liên kết

Danh sách liên kết đơn

Các nút (node) được cài đặt bao gồm:

Phần tử lưu trữ trong nó

Một liên kết đến nút kế tiếp

Sử dụng môt con trỏ header, trỏ vào node đầu danh sách và con trỏ trailer trỏ vào node cuối danh sách.

Danh sách liên kết kép

c. Stack

Stack là cách tổ chức lưu trữ các đối tượng dưới dạng một danh sách tuyến tính mà việc bổ sung đối tượng và lấy các đối tượng ra được thực hiện ở cùng một đầu của danh sách.Stack được gọi là danh sách kiểu LIFO (Last In First Out – vào sau ra trước)

Các phép toán chính:

push(Object o): bổ sung đối tượng o vào Stack

pop(): lấy ra và trả lại phần tử được bổ sung vào cuối cùng của Stack

Một số ứng dụng của Stack

Các ứng dụng trực tiếp

Lưu lại các trang Web đã thăm trong một trình duyệt

Thứ tự Undo trong một trình soạn thảo

Lưu chữ các biến khi một hàm gọi tới hàm khác, và hàm được gọi lại gọi tới hàm khác, và cứ tiếp tục như vậy

Các ứng dụng gián tiếp

Cấu trúc dữ liệu bổ trợ cho một số thuật toán

Là một thành phần của những cấu trúc dữ liệu khác

d. Cấu trúc dữ liệu hàng đợi – Queque

Queue là cách tổ chức lưu trữ các đối tượng dưới dạng một danh sách tuyến tính mà việc bổ sung đối tượng được thực hiện ở đầu danh sách và việc lấy đối tượng ra được thực hiện ở cuối của danh sách.Queue còn được gọi là danh sách kiểu FIFO (First In First Out – vào trước ra trước)

Các phép toán chính thực hiện trên queue:

enqueue(Object o): bổ sung một phần tử o vào cuối của queue.

dequeue(Object &o): Xóa đi phần tử đầu của queue

Một số ứng dụng của Queque

2. Cấu trúc dữ liệu phi tuyến tính – Tree

Có rất nhiều loại cây, và sự phân biệt giữa chúng là dựa vào bậc của từng cây. Trong thực tế cây có rất nhiều ứng dụng

Một số ứng dụng tiêu biểu:

Tổ chức file trong máy tính (được tổ chức theo cấu trúc phân cấp).

Ứng dụng cho các thuật toán tìm kiếm.

Ứng dụng trong các thuật toán tìm đường.

Ví dụ sử dụng cấu trúc dữ liệu dạng cây

Cây mô tả sự phân chia hệ thống files:

Cây nhị phân biểu diễn các biểu thức toán học

Một cây nhị phân biểu diễn một biểu thức. Cây này biểu diễn biểu thức ((((3+1)3/((9-5)+2))-((3(7-4))+6)). Giá trị được kết hợp lại tại nút trong có nhãn “/” là 2.

All Rights Reserved