I denne artikel vil vi lære om ADT, men før vi forstår, hvad ADT er, lad os overveje forskellige indbyggede datatyper, der leveres til os. Datatyper såsom int, float, double, long osv. anses for at være indbyggede datatyper, og vi kan udføre grundlæggende operationer med dem såsom addition, subtraktion, division, multiplikation osv. Nu kan der være en situation, hvor vi har brug for operationer til vores brugerdefinerede datatype, som skal defineres. Disse operationer kan kun defineres, når og når vi har brug for dem. Så for at forenkle processen med at løse problemer kan vi oprette datastrukturer sammen med deres operationer, og sådanne datastrukturer, der ikke er indbygget, er kendt som Abstrakt Data Type (ADT).

amplitudemodulation

Abstrakt datatype (ADT) er en type (eller klasse) for objekter, hvis adfærd er defineret af et sæt værdier og et sæt operationer. Definitionen af ​​ADT nævner kun, hvilke operationer der skal udføres, men ikke hvordan disse operationer vil blive implementeret. Det specificerer ikke, hvordan data vil blive organiseret i hukommelsen, og hvilke algoritmer der vil blive brugt til at implementere operationerne. Det kaldes abstrakt, fordi det giver et implementeringsuafhængigt syn.

Processen med kun at give det væsentlige og skjule detaljerne er kendt som abstraktion.

Brugeren af Så en bruger behøver kun at vide, hvad en datatype kan, men ikke hvordan den vil blive implementeret. Tænk på ADT som en sort boks, der skjuler den indre struktur og design af datatypen. Nu vil vi definere tre ADT'er, nemlig Liste ADT, Kø ADT.

1. List ADT

rund matematik java

Viser af listen

• Dataene er generelt lagret i nøglesekvens i en liste, som har en hovedstruktur bestående af tælle , pointer og adresse på sammenligningsfunktionen nødvendig for at sammenligne dataene på listen.
• Dataknuden indeholder pointer til en datastruktur og en selvrefererende pointer som peger på den næste node på listen.
• Det Vis ADT-funktioner er givet nedenfor:
• get() – Returner et element fra listen på en given position.
• insert() – Indsæt et element på en hvilken som helst position på listen.
• remove() – Fjern den første forekomst af ethvert element fra en ikke-tom liste.
• removeAt() – Fjern elementet på en specificeret placering fra en ikke-tom liste.
• replace() – Erstat et element på en hvilken som helst position med et andet element.
• size() – Returner antallet af elementer på listen.
• isEmpty() – Returner true, hvis listen er tom, ellers returner false.
• isFull() – Returner true, hvis listen er fuld, ellers returner false.

2. Stable ADT

Udsigt over stakken

java vende en streng

• I Stack ADT Implementation i stedet for at data gemmes i hver node, gemmes markøren til data.
• Programmet tildeler hukommelse til data og adresse sendes til stakken ADT.
• Hovedknuden og dataknuderne er indkapslet i ADT. Den kaldende funktion kan kun se markøren til stakken.
• Stabelhovedstrukturen indeholder også en pointer til top og tælle af antallet af poster i stakken i øjeblikket.
• push() – Indsæt et element i den ene ende af stakken kaldet top.
• pop() – Fjern og returner elementet øverst i stakken, hvis det ikke er tomt.
• peek() – Returner elementet øverst i stakken uden at fjerne det, hvis stakken ikke er tom.
• size() – Returner antallet af elementer i stakken.
• isEmpty() – Returner true, hvis stakken er tom, ellers returner false.
• isFull() – Returner true, hvis stakken er fuld, ellers returner false.

3. Kø ADT

Udsigt over kø

• Køabstraktdatatypen (ADT) følger det grundlæggende design af stakabstraktdatatypen.
• Hver node indeholder en void-markør til data og link pointer til næste element i køen. Programmets ansvar er at allokere hukommelse til lagring af data.
• enqueue() – Indsæt et element i slutningen af ​​køen.
• dequeue() – Fjern og returner det første element i køen, hvis køen ikke er tom.
• peek() – Returner elementet i køen uden at fjerne det, hvis køen ikke er tom.
• size() – Returner antallet af elementer i køen.
• isEmpty() – Returner true, hvis køen er tom, ellers returner false.
• isFull() – Returner true, hvis køen er fuld, ellers returner false.

Funktioner af ADT:

Abstrakte datatyper (ADT'er) er en måde at indkapsle data og operationer på disse data i en enkelt enhed. Nogle af nøglefunktionerne ved ADT'er inkluderer:

• Abstraktion: Brugeren behøver ikke at kende implementeringen af ​​datastrukturen, kun væsentlige er tilvejebragt.
• Bedre konceptualisering: ADT giver os en bedre konceptualisering af den virkelige verden.
• Robust: Programmet er robust og har evnen til at fange fejl.
• Indkapsling : ADT'er skjuler de interne detaljer i dataene og giver en offentlig grænseflade, så brugerne kan interagere med dataene. Dette giver mulighed for lettere vedligeholdelse og ændring af datastrukturen.
• Dataabstraktion : ADT'er giver et niveau af abstraktion fra implementeringsdetaljerne i dataene. Brugere behøver kun at kende de operationer, der kan udføres på dataene, ikke hvordan disse operationer implementeres.
• Datastrukturuafhængighed : ADT'er kan implementeres ved hjælp af forskellige datastrukturer, såsom arrays eller sammenkædede lister, uden at det påvirker ADT'ens funktionalitet.
• Informationsskjul: ADT'er kan beskytte integriteten af ​​dataene ved kun at tillade adgang til autoriserede brugere og operationer. Dette hjælper med at forhindre fejl og misbrug af dataene.
• Modularitet : ADT'er kan kombineres med andre ADT'er for at danne større, mere komplekse datastrukturer. Dette giver mulighed for større fleksibilitet og modularitet i programmeringen.

Samlet set giver ADT'er et kraftfuldt værktøj til at organisere og manipulere data på en struktureret og effektiv måde.

Abstrakte datatyper (ADT'er) har flere fordele og ulemper, som bør overvejes, når man beslutter sig for at bruge dem i softwareudvikling. Her er nogle af de vigtigste fordele og ulemper ved at bruge ADT'er:

Fordele:

• Indkapsling : ADT'er giver en måde at indkapsle data og operationer i en enkelt enhed, hvilket gør det nemmere at administrere og ændre datastrukturen.
• Abstraktion : ADT'er giver brugerne mulighed for at arbejde med datastrukturer uden at skulle kende implementeringsdetaljerne, hvilket kan forenkle programmering og reducere fejl.
• Datastrukturuafhængighed : ADT'er kan implementeres ved hjælp af forskellige datastrukturer, hvilket kan gøre det lettere at tilpasse sig skiftende behov og krav.
• Informationsskjul : ADT'er kan beskytte integriteten af ​​data ved at kontrollere adgangen og forhindre uautoriserede ændringer.
• Modularitet : ADT'er kan kombineres med andre ADT'er for at danne mere komplekse datastrukturer, hvilket kan øge fleksibiliteten og modulariteten i programmeringen.

Ulemper:

• Overhead : Implementering af ADT'er kan tilføje overhead med hensyn til hukommelse og behandling, hvilket kan påvirke ydeevnen.
• Kompleksitet : ADT'er kan være komplekse at implementere, især for store og komplekse datastrukturer.
• Læring Kurve: Brug af ADT'er kræver viden om deres implementering og brug, hvilket kan tage tid og kræfter at lære.
• Begrænset fleksibilitet: Nogle ADT'er kan være begrænset i deres funktionalitet eller er muligvis ikke egnede til alle typer datastrukturer.
• Koste : Implementering af ADT'er kan kræve yderligere ressourcer og investeringer, hvilket kan øge udviklingsomkostningerne.

Samlet set opvejer fordelene ved ADT'er ofte ulemperne, og de bruges i vid udstrækning i softwareudvikling til at administrere og manipulere data på en struktureret og effektiv måde. Det er dog vigtigt at overveje de specifikke behov og krav til et projekt, når du beslutter dig for, om du vil bruge ADT'er.

streng af længde

Ud fra disse definitioner kan vi tydeligt se, at definitionerne ikke specificerer, hvordan disse ADT'er vil blive repræsenteret, og hvordan operationerne vil blive udført. Der kan være forskellige måder at implementere en ADT på, f.eks. kan List ADT implementeres ved hjælp af arrays eller enkelt-linket liste eller dobbelt-linket liste. På samme måde kan stack ADT og Queue ADT implementeres ved hjælp af arrays eller sammenkædede lister.