Δομές Δεδομένων

Δεδομένα, Πληροφορία Τα δεδομένα (data) είναι η αφαιρετική αναπαράσταση της πραγματικότητας και συνεπώς μία απλοποιημένη όψη της. Για παράδειγμα, έστω ένα αρχείο μαθητών ενός σχολείου. Τα χρήσιμα δεδομένα που αποθηκεύονται είναι το ονοματεπώνυμο, η ηλικία, το φύλο, η τάξη, το τμήμα κλπ., όχι όμως το βάρος, το ύψος κλπ. Τα δεδομένα, λοιπόν, είναι ακατέργαστα γεγονότα, και κάθε φορά η επιλογή τους εξαρτάται από τον τύπο του προβλήματος. Η συλλογή των ακατέργαστων δεδομένων και ο συσχετισμός τους δίνει ως αποτέλεσμα την πληροφορία (information).

Αρχείο Ένα αρχείο είναι ένα σύνολο από σχετιζόμενες πληροφορίες οι οποίες έχουν αποθηκευτεί σε κάποιο μέσο αποθήκευσης με ένα συγκεκριμένο όνομα. Σχεδόν όλα τα δεδομένα τα οποία βρίσκονται σε έναν Η/Υ είναι αποθηκευμένα αρχεία. Τα αρχεία δημιουργούνται από τα προγράμματα και είναι απαραίτητα για την διατήρηση της εργασίας μας όταν κλείνουμε τον Η/Υ.

Το όνομα ενός αρχείου αποτελείται από δύο μέρη: Τα αρχεία βρίσκονται αποθηκευμένα μέσα σε φάκελους (ή καταλόγους) οι οποίοι βρίσκονται μέσα στις συσκευές αποθήκευσης του Η/Υ. Το όνομα ενός αρχείου αποτελείται από δύο μέρη: 1)το κυρίως όνομα και 2) την επέκταση του αρχείου η οποία είναι το τμήμα του ονόματος το οποίο ακολουθεί την τελεία και συνήθως αποτελείται από τρία γράμματα. Η επέκταση ενός αρχείου μπορεί πολλές φορές να μας φανερώσει και το είδος του περιεχομένου του αρχείου.

Δομή αρχείου Πεδίο (field) Εγγραφή (record). Αρχείο Βάση δεδομένων (database)

Επεκτάσεις αρχείων

Ορισμοί Δομή δεδομένων (data structure) είναι ένα σύνολο δεδομένων μαζί με ένα σύνολο επιτρεπτών λειτουργιών επί αυτών. Για παράδειγμα, μία τέτοια δομή είναι η εγγραφή (record), που μπορεί να περιγράφει ένα είδος, ένα πρόσωπο κλπ. Η εγγραφή αποτελείται από τα πεδία (fields) που αποθηκεύουν χαρακτηριστικά (attributes) διαφορετικού τύπου, όπως για παράδειγμα ο κωδικός, η περιγραφή κλπ.

Αποθήκευση δεδομένων Τα δεδομένα ενός προβλήματος αποθηκεύονται στον υπολογιστή, είτε στην κύρια μνήμη του είτε στην δευτερεύουσα. Η αποθήκευση δεν γίνεται κατά ένα τυχαίο τρόπο αλλά συστηματικά, δηλαδή χρησιμοποιώντας μία δομή. Κάθε μορφή δομής δεδομένων αποτελείται από ένα σύνολο κόμβων (nodes). Ως παράδειγμα δομής δεδομένων θα μπορούσαμε να αναφέρουμε έναν τηλεφωνικό κατάλογο αποθηκευμένο στη μνήμη του υπολογιστή.

Κατηγορίες δομών δεδομένων Οι δομές δεδομένων διακρίνονται σε δύο μεγάλες κατηγορίες: Στατικές (static) Δυναμικές (dynamic) Οι δυναμικές δομές δεν αποθηκεύονται σε συνεχόμενες θέσεις μνήμης αλλά στηρίζονται στην τεχνική της δυναμικής παραχώρησης μνήμης (dynamic memory allocation). Με άλλα λόγια, οι δομές αυτές δεν έχουν σταθερό μέγεθος, αλλά ο αριθμός των κόμβων τους μεγαλώνει και μικραίνει καθώς στη δομή εισάγονται νέα δεδομένα ή διαγράφονται κάποια δεδομένα αντίστοιχα. Όλες οι σύγχρονες γλώσσες προγραμματισμού προσφέρουν τη δυνατότητα δυναμικής παραχώρησης μνήμης.

Λειτουργίες (πράξεις) επί των δομών δεδομένων Προσπέλαση: πρόσβαση σε ένα κόμβο με σκοπό να εξεταστεί ή να αλλάξει το περιεχόμενό του. Εισαγωγή: προσθήκη νέων κόμβων σε μία δομή. Διαγραφή: (αντίθετο της εισαγωγής), δηλαδή αφαίρεση ενός κόμβου από μία δομή. Αναζήτηση: γίνεται προσπέλαση των κόμβων μίας δομής προκειμένου να εντοπιστούν ένας ή περισσότεροι που έχουν μία δεδομένη ιδιότητα. Ταξινόμηση: όπου οι κόμβοι διατάσσονται κατά αύξουσα ή φθίνουσα σειρά. Αντιγραφή: όλοι ή μερικοί από τους κόμβους μίας δομής αντιγράφονται σε μία άλλη. Συγχώνευση: δύο ή περισσότερες δομές ενώνονται σε μία δομή. Διαχωρισμός: (αντίστροφα από την συγχώνευση)