Algoritmi e Strutture Dati - Studio

Note di Studio su Algoritmi e Strutture Dati

• Le strutture dati possono essere astratte (indipendenti dall'implementazione) o interne (specifiche per l'elaboratore).
• Le strutture astratte sono utilizzate per rappresentare i dati in modo efficiente per gli algoritmi.
• La conversione da strutture astratte a strutture interne è fondamentale per ottenere prestazioni ottimali..

Strutture Interne

• Le strutture interne possono essere elementari, sequenziali o concatenate.
• Le strutture elementari includono bit, byte e parole.
• Le strutture sequenziali memorizzano gli elementi fisicamente uno accanto all'altro, come nei vettori.
• Le strutture concatenate collegano gli elementi logicamente, come nelle catene.

Strutture Elementari

• I bit sono gli elementi più piccoli.
• I byte sono sequenze di 8 bit.
• Le parole sono composte da più byte.

Strutture Sequenziali

• I vettori sono tra le strutture sequenziali più semplici.
• Hanno un indirizzo base, una dimensione massima e un tipo di dati.
• Le operazioni di inserimento e cancellazione in un vettore richiedono lo spostamento degli elementi, con un costo di O(m) per m elementi già esistenti.

Strutture Concatenate

• Le catene sono costituite da elementi che contengono un campo dati e un puntatore al successivo.
• L'inserimento e la cancellazione sono efficienti (O(1)) ma richiedono una ricerca sequenziale degli elementi.

Strutture Astratte

• Le strutture astratte includono pila e coda, con operazioni specifiche per ciascuna.

Pila (Stack)

• Le operazioni principali della pila sono push (inserimento) e pop (estrazione).
• La pila segue il principio LIFO (Last In, First Out).
• Le pile sono utilizzate in applicazioni come l'undo negli editor di testo.

Coda (Queue)

• Le operazioni della coda sono enqueue (inserimento) e dequeue (estrazione).
• La coda segue il principio FIFO (First In, First Out).
• Le code sono utilizzate in scenari come la gestione delle richieste in un server.

Coda con Priorità

• Gli elementi in una coda con priorità hanno una priorità associata.
• Gli elementi con priorità maggiore vengono gestiti per primi.
• Le operazioni di una coda con priorità includono: insert, remove, change, delete, join.

Struttura Dati Heap

• Gli heap sono utilizzati per implementare le code con priorità in modo efficiente.
• Le operazioni di inserimento e rimozione in un heap rispettano la condizione di heap, con una complessità di O(log n).

Conclusioni

• Comprendere le differenze tra le strutture dati astratte e le loro implementazioni interne è essenziale per ottimizzare gli algoritmi.
• È importante esercitarsi con le operazioni su pile, code e heap per familiarizzare con i concetti.

Questo quiz esplora concetti chiave riguardanti algoritmi e strutture dati, comprese le differenze tra strutture astratte e interne. Studieremo le varie categorie di strutture interne, come quelle elementari, sequenziali e concatenate, approfondendo le loro caratteristiche e applicazioni. Preparati a testare la tua conoscenza in questo importante campo della programmazione.