Datenstrukturen: Informationen ordnen — Technik, 14–17 Jahre
Ein Computer braucht mehr als Werte: Er muss sie sinnvoll anordnen können. Datenstrukturen machen das Suchen, Hinzufügen und Ändern von Informationen überschaubar.
Idee
Eine Datenstruktur ist eine gewählte Form, um Informationen zu ordnen, etwa eine Liste, eine Warteschlange oder ein Baum. Die Form beeinflusst, was der Computer schnell erledigen kann. In einer Warteschlange steht die erste Ankunft vorn; in einem Baum teilen sich Entscheidungen in Äste.
Warum
Das Problem ist die Größe: Einen Eintrag unter zehn zu finden ist leicht, unter zehn Millionen aber nicht. Frühe Programme speicherten Daten einfach; später brauchten Programmierende bessere Anordnungen, damit nicht alles geprüft werden musste. Eine Struktur zu wählen heißt, die Arbeit sinnvoll zu verteilen.
Beispiel Schritt für Schritt
Eine Warteschlange enthält drei Personen, die auf Fahrkarten warten. Ana kommt zuerst, dann Ben und Chiara. Das Programm nimmt Ana heraus und gibt ihr eine Karte, danach Ben; kommt Diego dazu, stellt er sich hinter Chiara. Die Reihenfolge bleibt erhalten, ohne jedes Mal neu zu prüfen, wer zuerst kam.
Stolperfalle
Es ist einleuchtend zu denken, dass die platzsparendste Struktur immer die beste ist. Eine Liste braucht vielleicht wenig Zusatzspeicher, aber ein Einfügen am Anfang kann viele Einträge verschieben. Ein Baum oder eine Warteschlange braucht mehr Speicher und kann die häufige Aktion trotzdem beschleunigen.
Anwendung
Warteschlangen verwalten Druckaufträge, Kundendienst und Aufgaben, die auf einen Prozessor warten. Bäume helfen Dateiprogrammen, Ordner in Ordnern darzustellen, während Listen Wiedergaben oder Einkaufsartikel speichern. Die Struktur sollte zu den häufigsten Aktionen passen.
Weiter erkunden
Andere Sprachen
MyLeoNes™ wird geladen…