Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания
2.1. Типы и структуры данных
Понятие «данное» можно определить как триплет, состоящий из имени, типа и значения.
Имя данного выделяет его из общей совокупности данных, придавая ему уникальность. Тип показывает принадлежность данного к определенной их разновидности с одинаковыми свойствами. Значение определяет его (на числовой или временной оси).
В языках программирования данные, используемые для решения практических задач, разделяются на различные типы, при этом понятие тип данных связано с физическим представлением данных и со способом их обработки.
Структурный аспект данных. Под структурой данных понимается тот или иной способ их объединения.
Определение. Структура данных – это множество элементов данных, объединенных и упорядоченных одним из принятых способов.
Данные по структуре могут быть разделены на два типа (рис. 2.1):
● основной (простой) тип, форма представления которого определяется архитектурой ЭВМ. Данные простого типа это – числа, символы и другие элементы, дальнейшее дробление которых не имеет смысл;
● сложный тип, конструируемый пользователем для решения конкретных задач (сложные данные – это данные, которые могут быть разделены на более простые типы).
Из элементарных данных формируются сложные типы или структуры данных.
В свою очередь структуры данных делятся на статические и динамические. Статические структуры занимают в памяти ЭВМ постоянный объем. Динамические структуры могут изменять свою длину. Память под них отводится во время выполнения программ, а после их использования – память освобождается.
Рис. 2.1. Структура данных
К статическим структурам относятся массив, запись, множество.
Массив – совокупность однотипных элементов, обращение к которым осуществляется по индексу массива.
Запись – совокупность элементов различных типов.
Множество – поименованная совокупность переменных, как правило, одного типа. Порядок расположения элементов в нем не играет роли.
К динамическим структурам относятся дерево, список, ссылка и т.д.
Список – поименованный набор элементов одного типа с одинаковыми или различными размерами элементов. Например, перечень дней недели, перечень фамилий и т.д. Размер списка является величиной переменной, то есть элементы могут добавляться в список и изыматься из него.
Стек – это упорядоченный список, в который элементы добавляются и изымаются с одного конца. Стек – это список типа «последний пришел – первым вышел».
Дерево – это направленный граф, обладающий следующими свойствами: только один узел не имеет дуг, входящих в него; В каждый узел можно попасть за конечное число шагов.
Сложные данные (структуры) в свою очередь могут быть элементами более сложных данных – обобщенных структур (моделей данных – МД). Обобщенные структуры (модели данных) отражают взгляды пользователей на ту или иную предметную область.