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Java のデータ構造

PHPz

リリース： 2024-08-30 16:19:06

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データ構造は、さまざまなデータ要素のコレクションとして定義できます。 Java のデータ構造は、コンピューターシステムにデータと情報を保存および編成して、保存されたデータを効率的に取得して利用できるようにする方法です。したがって、適切なデータ構造を使用することは、アプリケーションのパフォーマンスを向上させる上で重要な役割を果たすことができます。

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Java のデータ構造の種類

Java API は、次の 2 つのタイプの一般的なデータ構造に対する組み込みサポートを提供します。

1.プリミティブデータ構造

これらは基本的なデータ構造であり、基本的な操作にのみ使用されます。整数、浮動小数点数、数値、文字列、文字、ポインターがこのカテゴリのデータ構造に分類されます。

2.非プリミティブデータ構造

これらは複雑なデータ構造であり、データに関連する複雑な操作を実行することを目的としています。非プリミティブデータ構造は、プリミティブデータ構造から派生します。非プリミティブデータ構造は、線形データ構造と非線形データ構造の 2 つのサブカテゴリに大別できます。配列、リンクリスト、スタック、キューは線形データ構造のカテゴリに分類されますが、ツリーとグラフは非線形データ構造のカテゴリに分類されます。ここで、各データ構造について詳しく説明します。

3.配列

配列は、同種の要素のコレクションとして定義できます。配列は固定サイズの静的データ構造です。配列の個々の項目は要素と呼ばれます。 Java の配列には、Java プログラミング言語で使用できる任意の有効なデータ型を含めることができます。配列内のすべての要素は同じ変数名で識別されますが、各要素には値を格納または取得できる一意のインデックスがあります。 Java の配列は、1 次元、2 次元、または多次元にすることができます。変数名 arr 、サイズ 10 の配列の個々の要素は、arr [0]、arr [1]、arr [2]、arr [3]……………………、arr [9] です。

4. リンクされたリスト

リンクリストはメモリ内にリストを保持し、ノードと呼ばれる要素のコレクションです。これは動的データ構造であり、サイズは固定されていません。リンクリストには先頭ノードと末尾ノードがあり、リンクリスト内の利用可能な各ノードには隣接するノードへのポインタが含まれています。リンクされたリストのノードはメモリ内の非連続な位置に存在することに注意してください。

5.スタック

これは、新しい要素の挿入と既存の要素の削除が一方の端でのみ実行できる動的データ構造です。これは後入れ先出し戦略 (LIFO) に従います。スタックはほとんどのプログラミング言語で実装できるため、抽象データ型 (ADT) とみなされます。

6.キュー

これもスタックのような抽象データ型であり、ほとんどのプログラミング言語で実装できます。これは、先入れ先出し (FIFO) 戦略に従う動的データ構造であり、最初に挿入された要素が最初に削除されることを意味します。キューにはフロントエンドとリアエンドという 2 つのエンドがあります。キューでは、挿入は後端で実行でき、削除は前端で実行できます。

7.木

ツリーデータ構造は親子関係に基づいています。これらは、ノードと呼ばれる要素の集合で構成されるマルチレベルのデータ構造です。ツリーデータ構造内のノードは、ノード間の階層関係を維持します。ツリーの最上位のノードはルートノードと呼ばれ、最下位のノードはリーフノードと呼ばれます。ツリー内の各ノードには、隣接するノードへのポインタが含まれています。ツリー内の利用可能な各ノードは、リーフノードを除いて複数の子を持つことができます。一方、各ノードは、ツリーで利用可能なすべてのノードの唯一の親であるルートノードを除き、最大 1 つの親ノードを持つことができます。

8.グラフ

このデータ構造には、絵画表現に基づいた要素が含まれています。グラフ内に存在する個々の要素は頂点によって表されます。グラフデータ構造内の要素は、エッジと呼ばれるリンクを介して互いに接続されます。グラフとツリーの主な違いは、前者のデータ構造にはサイクルを含めることができるのに対し、後者のデータ構造にはサイクルを含めることができないことです。