Каква е връзката между алгоритмите и структурите от данни?

Структурите от данни съхраняват данните, с които боравиш като Java програмист, а чрез алгоритмите имаш възможност да ги манипулираш. Именно в това се състои връзката между двете и колкото по-задълбочени разбирания имаш, толкова по-добър ще ставаш. Това е и целта на курса Data Structures Fundamentals with Java – да те запознае с най-използваните структури от данни и алгоритми, с които можеш да ги манипулираш.

Комбинацията от тези два елемента ти дава възможност като програмист да решаваш реални проблеми от заобикалящия ни свят. Изучаването и употребата на алгоритми, когато работиш със структури от данни, не просто прави работата ти по-ефикасна и теб – по-добър разработчик, но и също така непрекъснато развива логическото ти мислене.

Обем на данните и сложност на алгоритмите

Едно от основните неща, които ще трябва да се научиш, когато моделираш данни, е да определяш сложността на алгоритмите, които прилагаш. Тя, в най-общи линии, показва как се променят времето и паметта, необходими за изпълнението на даден алгоритъм, когато се променя размерът на данните. По този параметър ще различаваш няколко основни вида сложност:

• Сложност по време – според това колко време ще отнеме на алгоритъма да се изпълни, различаваме най-лош, междинен и най-добър случай. Най-лошият случай представлява горната граница на времето за работа, как то нараства при увеличаване на данните, най-добрият – долната граница, а междинният случай се определя на базара средното количество данни. Когато оценяваш алгоритми, обикновено ще мислиш за най-лошия възможен случай.
• Сложност по памет – когато алгоритмите се изпълняват, разбира се, използват памет, но това е по-малко проблемен ресурс. Обикновено ще разполагаш с предостатъчно памет. Измерването на сложността по памет става по подобие на тази по време, но вместо брой стъпки, които алгоритъмът изпълнява на база обема от данни, се взима предвид количеството данни, запазени в структурата.

Как да избереш точния алгоритъм?

Когато използваш алгоритми, за да оптимизираш работата си, винаги единият елемент ще е за сметка на другия. Ако искаш да оптимизираш за време, ще използваш много памет, и обратното. Обикновено фокусът пада върху оптимизация на времето, тъй като е по-ограничен ресурс от наличната памет.

Важно е да подбереш внимателно структурата от данни, която ще ползваш, за да организираш обема си от данни, и алгоритъма, с който ще ги моделираш. Целта ти като Java програмист е да намериш баланса между консумацията на ресурсите време и памет. Макар това да не е съвсем лесна задача, можеш да я опростиш като сравняваш подобни алгоритми според тяхната ефикасност.

Това може да е отправната точка, когато избираш конкретна техника. Но имай предвид, че по-ефикасни алгоритми, които оптимизират работата ти по-добре, може да са по-сложни за написване. И все пак, най-важното е да измислиш точните стъпки, които ти трябват. Останалото е код.

Научи се да подбираш структури и алгоритми

Като Java програмист на разположение ще имаш редица готови решения и библиотеки, от които да се възползваш. Но за да ги прилагаш ефикасно, трябва да поставиш солидна практическа основа. В курса Data Structures Fundamentals with Java ще се научиш кога и коя структура от данни да използваш в комбинация с кои алгоритми. Не се колебай да се запишеш от ТУК, очакваме те!