Strutture dati: organizzare le informazioni — Tecnologia, 14–17 anni
Un computer ha bisogno di più che di valori: gli serve un modo utile per organizzarli. Le strutture dati rendono gestibili le ricerche, le aggiunte e le modifiche alle informazioni.
Idea
Una struttura dati è una forma scelta per conservare informazioni, come una lista, una coda o un albero. La forma influenza ciò che il computer può fare rapidamente. In una coda, chi arriva per primo sta davanti; in un albero, le scelte si dividono in rami.
Perché
Il problema è la scala: trovare un elemento fra dieci dati è facile, ma non fra dieci milioni. I primi programmi conservavano i dati in modo semplice; poi i programmatori hanno cercato organizzazioni migliori per non controllare tutto. Scegliere una struttura significa decidere dove svolgere il lavoro.
Esempio svolto
Una coda contiene tre persone in attesa di biglietti. Ana arriva per prima, poi Ben e Chiara. Il programma fa uscire Ana e le dà un biglietto, poi fa uscire Ben; se arriva Diego, si mette dietro Chiara. L’ordine resta corretto senza decidere ogni volta chi è arrivato prima.
Trappola
È ragionevole pensare che la struttura più compatta sia sempre la migliore. Una lista può usare poco spazio aggiuntivo, ma inserire un elemento all’inizio può costringere a spostarne molti altri. Un albero o una coda può usare più memoria e rendere comunque più rapida l’azione abituale.
Uso
Le code gestiscono lavori di stampa, assistenza clienti e attività in attesa di un processore. Gli alberi aiutano a mostrare cartelle dentro altre cartelle, mentre le liste conservano brani o acquisti. La struttura deve corrispondere alle azioni più frequenti.
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