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 всем 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 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 другую какую-то процедуру, он
обязан обладать последующими 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,
- от поставленной задачи.
Не возможно определить шаги в написании алгоритмов на Си, по тому 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:
- Интерфейс. Это совокупность всех операций, возможных в данной структуре
данных. - 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:
- Правильность. Структура должна быть реализована таким образом, чтобы она
могла корректно использовать свой интерфейс. - Наименьшее время. У структуры данных в С должно уходить минимальное
количество времени на выполнение различных операций. - 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 именно 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:
- 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. - Много практиковать. Как мы уже писали теория и практика иду 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. - 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 развит ваше понимание банальное умение писать быстро код. - Не останавливаться, когда будет сложно. Сложно будет в любом случае. Не
надейтесь, что в вашем случае алгоритмы и структуры данных Си вам дадутся
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. - 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.
Заключение
Возможно вам будет интересно почитать статью “Баги в игре и как их находить при тестировании”
Алгоритмы и структура данных в С — это сложные, но интересные штуки. Именно их
изучение и понимание даст вам возможность назвать себя программистом на Си.
