Другое

Алгоритмы и структуры данных С. Объясняем сложное простыми словами

Lorem ipsum dolor

Алгоритм — это точная «инструкция», которая может определить весь вычисляемый процесс от получаемых данных и до получения нужного результата программы.

Структура данных — это определенная организация последовательности получаемой информации в виде множества различных компонентов, которая объединяется в единый «элемент» и позволяет работать со всеми компонентами как по отдельности, так и со всеми сразу.

Алгоритмы и структуры данных С встречаются на пути у каждого разработчика на этом языке. Они достаточно сложны в изучении, но их понимание существенно разграничит ваши возможности креатива на этом языке. Это как «кирпичики» в строительстве, но только они решают ваши задачи в программировании.

Алгоритмы и структуры данных Си нужно уметь оценивать и определять их сложность, чтобы вообще пришло понимание, что это. Вот и получается: чтобы пришло понимание нужны обучение и практика.

Алгоритмы Си

Алгоритмы в структуре данных бывают следующих категорий:

  • Для поиска. Ищет нужный элемент в структуре данных.
  • Для сортировки. Сортирует компоненты в нужном нам порядке.
  • Для вставки. Вставляет нужный нам элемент в структуру данных.
  • Для обновления. Обновляет нужный элемент в структуре.
  • Для удаления. Удаляет необходимый компонент из системы.

Как характеризуются алгоритмы в Си

Для того, чтобы охарактеризовать алгоритм, а не какую-то другую процедуру, он обязан обладать следующими характеристиками:

  • Однозначность. Его структура должна быть понятной, четкой и однозначной, а также обязательно проводить к единственному значению.
  • Вход данных. Алгоритмы содержат четко определяемые входные данные, равные 0 или больше.
  • Выход данных. Алгоритмы содержат четко определяемые выходные данные со значением 1 или более.
  • Завершение. Алгоритмы в Си завершаются после окончательного шага.
  • Осуществляемость. Обязана быть возможность осуществить алгоритм без дополнительных требований.
  • Независимость. Алгоритм имеет собственные инструкции, они не должны быть зависимыми от того, на чем он запрограммирован.

Как пишется алгоритм в Си

Четкого стандарта для создания алгоритма в Си не существует. Вы уже отталкиваетесь от:

  • ресурсозависимости,
  • конструкции самого языка,
  • управления потоком,
  • поставленной задачи.

Невозможно определить шаги в написании алгоритмов на Си, потому что это целый процесс, разрабатываемый непосредственно для проблематичной области, где мы будем примерять этот самый алгоритм. Поэтому все индивидуально, и как минимум нужно иметь представление, что за задачу вам нужно будет решать.

Структура данных в С что это

Мы уже разобрали, что структура данных в С — это определенная последовательность организованных компонентов. Любая структура на С имеет 2 базовые составляющие:

  1. Интерфейс. Это совокупность всех операций, возможных в данной структуре данных.
  2. Реализация. Она отвечает за внутреннее состояние структуры данных, а также определяет алгоритмы, которые, возможно, будут использованы.

Как характеризуется структура данных в Си

Есть ряд характеристик, определяющих структуру данных в Си:

  1. Правильность. Структура должна быть реализована таким образом, чтобы она могла корректно использовать свой интерфейс.
  2. Наименьшее время. У структуры данных в С должно уходить минимальное количество времени на выполнение различных операций.
  3. Наименьшее пространство. Любая операция в структуре должна использовать наименьший объем памяти.

Так как современные приложения чаще всего являются очень сложными и с большим количеством данных, то их преследуют определенные проблемы с:

  • поиском нужных данных;
  • со скоростью процессора;
  • множественными запросами к серверу от множества пользователей одновременно.

Именно правильная организация структуры данных обеспечивает решение описанных проблем, а точнее, увеличивает скорость поиска нужной информации до «мгновенно».

Что нужно, чтобы понять, что такое алгоритмы и структуры данных С

Почему алгоритм со структурой всегда идут вместе и рядом? Потому что сами по себе алгоритмы и структуры данных Си очень тесно взаимосвязаны между собой. Усложненность написанных алгоритмов будет также «утяжелять» структуру и наоборот. Поэтому правильное умение ими манипулировать и сделает из вас первоклассного программиста.

Чтобы научиться правильно манипулировать структурами и алгоритмами в Си, нужно:

  1. Много читать. Теория и практика тесно связаны. Одно без другого не может давать хороших результатов. Поэтому нужно постоянно читать теоретическую литературу по использованию алгоритмов и структур данных в языке Си. Изучая новые алгоритмы и структуры данных в теории, у вас в первую очередь начнет развиваться понимание что и для чего нужно. Но в то же время вас не будет покидать такое чувство, что, чем больше вы изучаете, тем больше вам еще нужно изучать, потому что открываются пробелы в знаниях.
  2. Много практиковать. Как мы уже писали, теория и практика идут вместе. Поэтому, изучая в теории, как работают алгоритмы и структуры данных в С, не забывайте применять свои знания на практике. Во-первых, это закрепит ваши знания, а во-вторых, даст повысить градус умения правильно манипулировать алгоритмами и структурами данных в зависимости от поставленной задачи. Для практики можно использовать онлайн-площадки: CodeForces, HackerRank, CodeChef, Spoj, TopCoder и другие.
  3. Приступать к реализации. Нужно уметь писать с нуля готовую структуру данных и алгоритмы любой сложности. Поэтому часто молодым программистам рекомендуют сразу в процессе изучения приступать к разработке собственного небольшого проекта, плюс практика на онлайн-платформах. Это, опять же, развивает ваше понимание и банальное умение быстро писать код.
  4. Не останавливаться, когда будет сложно. Сложно будет в любом случае. Не надейтесь, что в вашем случае алгоритмы и структуры данных Си дадутся вам легко. Но главное это не потерять силу воли и не сдаться. Поэтому, когда будет тяжело и непонятно, — заставьте себя продолжить. Непонятно, что и как происходит? Читайте книги и код других программистов, у которых все налажено. Только не копируйте их решения, а пытайтесь понять, как они решили ту задачу, которая вас поставила в тупик.
  5. Научиться наслаждаться результатом. Суть в том, что, даже когда вы напишите первый в жизни простенький алгоритм и у вас начнет получаться что-то в программировании научитесь этому радоваться. Потому что только те действия, которые вас по-настоящему радуют, принесут вам успех.

Алгоритмы и структура данных в С — это сложные, но интересные штуки. Именно их изучение и понимание даст вам возможность назвать себя программистом на Си.

Схожие статьи

Другое

Библиотека Libssh: уязвимости и ошибки, которые нужно устранить

Другое

SCM расширение файла – что такое .scm и как открыть? Описание формата

Что такое Блинк программа, на каких устройствах можно запускать Blynk сервер
Другое

Что такое Блинк программа, на каких устройствах можно запускать Blynk сервер

Другое

Как разогнать Nvidia GeForce, как это сделать безопасно

×