Βασικές Δομές Δεδομένων
Οι δομές δεδομένων αποτελούν βασικό στοιχείο της Πληροφορικής και του προγραμματισμού, καθώς καθορίζουν τον τρόπο με τον οποίο οργανώνονται, αποθηκεύονται και διαχειρίζονται τα δεδομένα στη μνήμη του υπολογιστή. Η επιλογή της κατάλληλης δομής δεδομένων βοηθά στην αποδοτικότερη επίλυση ενός προβλήματος.
Στην ενότητα αυτή παρουσιάζονται τρεις βασικές δομές δεδομένων: οι πίνακες, η στοίβα και η ουρά, οι οποίες χρησιμοποιούνται συχνά σε αλγορίθμους και προγράμματα.
Πίνακες
Οι πίνακες είναι δομές δεδομένων που χρησιμοποιούνται για την αποθήκευση πολλών στοιχείων του ίδιου τύπου σε συνεχόμενες θέσεις μνήμης. Κάθε στοιχείο του πίνακα προσπελαύνεται μέσω ενός δείκτη (index), ο οποίος δείχνει τη θέση του στοιχείου μέσα στον πίνακα.
Οι πίνακες είναι ιδιαίτερα χρήσιμοι όταν γνωρίζουμε εκ των προτέρων πόσα δεδομένα θέλουμε να αποθηκεύσουμε και όταν απαιτείται γρήγορη πρόσβαση στα στοιχεία. Το βασικό τους πλεονέκτημα είναι η άμεση προσπέλαση οποιουδήποτε στοιχείου, αρκεί να γνωρίζουμε τη θέση του.
Χρησιμοποιούνται, για παράδειγμα, για την αποθήκευση βαθμών μαθητών, λιστών ονομάτων ή αριθμητικών δεδομένων.
Στοίβα
Η στοίβα είναι δομή δεδομένων που λειτουργεί με την αρχή LIFO (Last In – First Out). Αυτό σημαίνει ότι το τελευταίο στοιχείο που εισάγεται στη στοίβα είναι και το πρώτο που αφαιρείται.
Η στοίβα χρησιμοποιείται όταν η σειρά επεξεργασίας των δεδομένων είναι σημαντική και απαιτείται να “επιστρέφουμε πίσω” στα πιο πρόσφατα δεδομένα. Σε αντίθεση με τους πίνακες, η στοίβα δεν επιτρέπει άμεση πρόσβαση σε οποιοδήποτε στοιχείο, αλλά μόνο στο στοιχείο που βρίσκεται στην κορυφή της.
Χαρακτηριστικά παραδείγματα στοίβας είναι η λειτουργία Undo σε έναν επεξεργαστή κειμένου και μια στοίβα πιάτων.
Ουρά
Η ουρά είναι δομή δεδομένων που λειτουργεί με την αρχή FIFO (First In – First Out). Το πρώτο στοιχείο που εισάγεται στην ουρά είναι και το πρώτο που αφαιρείται.
Η ουρά χρησιμοποιείται όταν τα δεδομένα πρέπει να επεξεργάζονται με τη σειρά που εισάγονται, διασφαλίζοντας δίκαιη και σωστή εξυπηρέτηση. Σε σχέση με τη στοίβα, η ουρά δεν επιτρέπει πρόσβαση στο πιο πρόσφατο στοιχείο, αλλά ακολουθεί αυστηρή χρονική σειρά.
Παραδείγματα ουράς συναντάμε στην ουρά αναμονής σε ένα ταμείο ή στη σειρά εκτύπωσης εργασιών σε έναν εκτυπωτή.