Structures de données en Java

La structure des données peut être définie comme un ensemble de différents éléments de données. La structure des données en Java est un moyen de stocker et d'organiser des données et des informations dans un système informatique afin que les données stockées puissent être récupérées et utilisées efficacement. Par conséquent, l’utilisation d’une structure de données appropriée peut jouer un rôle essentiel dans l’augmentation des performances d’une application.

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Types de structures de données en Java

L'API Java fournit une prise en charge intégrée des structures de données courantes qui sont de deux types :

1. Structures de données primitives

Ce sont des structures de données de base et ne sont utilisées que pour les opérations de base. Les entiers, les flottants, les nombres, les chaînes, les caractères et les pointeurs entrent dans cette catégorie de structures de données.

2. Structures de données non primitives

Ce sont des structures de données complexes et sont destinées à effectuer des opérations complexes liées aux données. Les structures de données non primitives sont dérivées de structures de données primitives. Les structures de données non primitives peuvent être largement divisées en deux sous-catégories : les structures de données linéaires et les structures de données non linéaires. Les tableaux, listes chaînées, piles et files d'attente entrent dans la catégorie des structures de données linéaires, tandis que les arbres et les graphiques entrent dans la catégorie des structures de données non linéaires. Nous allons maintenant expliquer chaque structure de données en détail :

3. Tableau

Un tableau peut être défini comme une collection d'éléments homogènes. Un tableau est une structure de données statique de taille fixe. Chaque élément individuel d'un tableau est appelé un élément. Un tableau en Java peut avoir n'importe quel type de données valide disponible dans un langage de programmation Java. Tous les éléments du tableau sont identifiés par le même nom de variable mais chaque élément possède un index unique grâce auquel sa valeur peut être stockée ou récupérée. Un tableau Java peut être unidimensionnel, bidimensionnel ou multidimensionnel. Les éléments individuels d'un tableau ayant un nom de variable arr et ayant une taille 10 sont les suivants : arr [0], arr [1], arr [2], arr [3]……………………, arr [9].

4. Liste liée

La liste chaînée maintient une liste en mémoire et est une collection d'éléments appelés nœuds. Il s’agit d’une structure de données dynamique dont la taille n’est pas fixe. La liste chaînée a un nœud de tête et un nœud de queue et chaque nœud disponible dans une liste chaînée contient un pointeur vers son nœud adjacent. Il est à noter que les nœuds d'une liste chaînée sont présents à des emplacements non contigus en mémoire.

5. Pile

Il s'agit d'une structure de données dynamique dans laquelle l'insertion d'un nouvel élément et la suppression d'un élément existant ne peuvent être effectuées qu'à une seule extrémité. Il fait suite à la stratégie du dernier entré, premier sorti (LIFO). La pile peut être implémentée dans la plupart des langages de programmation et est donc considérée comme un type de données abstrait (ADT).

6. File d'attente

Il s'agit également d'un type de données abstrait comme la pile et peut être implémenté dans la plupart des langages de programmation. Il s'agit d'une structure de données dynamique qui suit la stratégie premier entré, premier sorti (FIFO), ce qui signifie qu'un élément inséré en premier sera supprimé en premier. La file d'attente a deux extrémités nommées avant et arrière. Dans une file d'attente, l'insertion peut être effectuée à l'arrière et la suppression peut être effectuée à l'avant.

7. Arbre

La structure des données arborescentes est basée sur la relation parent-enfant. Ce sont des structures de données multiniveaux constituées d'un ensemble d'éléments appelés nœuds. Les nœuds d'une structure de données arborescente entretiennent des relations hiérarchiques entre eux. Le nœud le plus élevé d’un arbre est appelé nœud racine et les nœuds les plus bas sont appelés nœuds feuilles. Chaque nœud d'une arborescence contient des pointeurs vers les nœuds adjacents. Chaque nœud disponible dans un arbre peut avoir plus d'un enfant, à l'exception du nœud feuille alors que chaque nœud peut avoir au plus un nœud parent à l'exception du nœud racine qui est le seul parent de tous les nœuds disponibles dans l'arbre.

8. Graphiques

Cette structure de données contient des éléments basés sur une représentation picturale. Chaque élément individuel présent dans le graphique est représenté par un sommet. Les éléments d'une structure de données graphique sont connectés les uns aux autres via des liens appelés arêtes. La principale différence entre un graphique et un arbre est que l'ancienne structure de données peut contenir un cycle alors que la suivante ne peut pas contenir de cycle.

Cadre

L'ensemble du cadre de la structure des données peut être résumé à l'aide de l'organigramme ci-dessous :

                  

Avantages des structures de données en Java

Voici les principaux avantages de l'utilisation de structures de données :

• Efficacité
• Réutilisabilité
• Abstraction
• Vitesse de traitement rapide
• Recherche facile
• Répondre à plusieurs demandes en toute simplicité.

Conclusion

À partir de l'article ci-dessus, nous avons une introduction claire aux structures de données en Java. L'utilisation de structures de données facilite les tâches complexes dans un système. Nous avons également constaté différents avantages de l'utilisation de structures de données.

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