Ағашты сақтаудың ең тиімді жолы. Тақталарды қалай тез өңдеуге болады.
Ағаштар бағдарламалаудағы ең көп таралған деректер құрылымдарының бірі болып табылады. Олар ақпаратты сақтау және ұйымдастыру үшін пайдаланылады және әртүрлі тәсілдермен өңделуі мүмкін. Ағашты өңдеудің кейбір әдістерін қарастырыңыз:
- Кеңді айналып өту (BFS)
- Тереңдікте жүру (DFS)
- Кеңдік бойынша бірінші іздеу (BFS)
- Тереңдік бойынша бірінші іздеу (DFS)
- Түйінді жою
- Түйін қосу
- Түйін іздеу
Осы әдістердің әрқайсысы сіз шешіп жатқан нақты мәселеге байланысты пайдалы болуы мүмкін. Мысалы, тереңдік бойынша бірінші іздеу ағаштың ең терең түйінін табу үшін пайдаланылуы мүмкін, ал ені бойынша бірінші іздеу белгілі бір тереңдіктегі барлық түйіндерді табу үшін қолданылуы мүмкін.
Дегенмен, осы әдістердің әрқайсысының өзіндік артықшылықтары мен кемшіліктері бар екенін есте ұстаған жөн, ағаш өңдеу әдісін таңдау сіздің өтініміңіздің нақты талаптарына негізделуі керек.
Сонымен қатар, ағаш өңдеуді оңтайландыру үшін қолданылатын әдістер бар. Мысалы, ағашқа элементтерді табуға немесе кірістіруге кететін уақытты азайтатын ағаш теңдестіру әдістері. Сондай-ақ, ағашта ең қолайлы жолды табу үшін арнайы алгоритмдерді қолдануға болады, мысалы, Дийкстра алгоритмі.
Кеңді айналып өту (BFS)
Ені бойынша бірінші өту — ағашты өңдеудің қарапайым әдістерінің бірі. Ол ағаштың бірінші деңгейінің барлық түйіндерінің алдымен өңделуінен, содан кейін екінші деңгейдің түйіндерінің және т.б. ағаштағы барлық түйіндер өңделгенше. Бұл әдісті ағаштың екі түйінінің арасындағы ең қысқа жолды табу үшін, сонымен қатар белгілі бір тереңдіктегі барлық түйіндерді табу үшін қолдануға болады.
Тереңдікте жүру (DFS)
Тереңдік-бірінші өту — алдымен бір түйінді, содан кейін оның барлық ұрпақтарын өңдейтін ағаш өңдеу әдісі. Осыдан кейін ағаштың барлық түйіндері өңделгенше процесс әрбір бала үшін қайталанады. Бұл әдісті ағаштың ең терең түйінін табу үшін де, белгілі бір шартты қанағаттандыратын барлық түйіндерді табу үшін де қолдануға болады.
Кеңдік бойынша бірінші іздеу (BFS)
Breadth-First Search — ағаштың белгілі бір деңгейіндегі элементті іздейтін ағаш өңдеу әдісі. Бұл әдісті ағаштың белгілі бір тереңдігіндегі барлық түйіндерді табу үшін қолдануға болады.
ӨРТТЕН ҚОРҒАНЫШТЫ ҚҰРАМДАР. Ағашқа арналған ең танымал 7 био-өрттен қорғайтын қосылыстардың таң қалдыратын нәтижелері
Тереңдік бойынша бірінші іздеу (DFS)
Тереңдікте бірінші іздеу — элемент табылмайынша немесе ағаштағы барлық түйіндер ізделмейінше бір түйіннің ұрпақтары арасында элементті іздейтін ағаш өңдеу әдісі. Бұл әдісті ағаштан белгілі бір шартты қанағаттандыратын элементті іздеу үшін қолдануға болады.
Түйінді жою
Ағаштан түйінді жою қажет болмағанда немесе қате деректерді қамтитын кезде қажет болуы мүмкін. Түйінді жою үшін алдымен оны тауып, содан кейін оны ағаштан алып тастау керек. Түйінді жою басқа түйіндерге сілтемелерді өзгертуі мүмкін екенін есте сақтаңыз, сондықтан сол сілтемелерді жаңарту қажет.
Түйін қосу
Ағашқа жаңа элемент қосқыңыз келгенде, түйінді ағашқа қосу қажет болуы мүмкін. Түйінді қосу үшін алдымен жаңа элемент қосқыңыз келетін орынды табу керек, содан кейін жаңа түйін жасап, оны ағашқа қосу керек. Дегенмен, жаңа түйінді қосқанда басқа түйіндерге сілтемелер өзгеруі мүмкін екенін есте сақтаңыз, сондықтан бұл сілтемелерді жаңарту қажет.
Түйін іздеу
Ағаштағы түйінді іздеу ондағы деректерді алу үшін қажет болуы мүмкін. Түйінді табу үшін белгілі бір шартты қанағаттандыратын түйін табылғанша ағаштың әрбір түйінін қайталаңыз. Ағаш өте үлкен болса, түйінді іздеу ұзақ уақытқа созылуы мүмкін екенін ескеру керек.
Ағаштарды теңестіру әдістері
Ағашты теңестіру әдістері ағашқа элементтерді табуға немесе кірістіруге кететін уақытты қысқартуға мүмкіндік береді. Осындай әдістердің бірі AVL ағашы болып табылады, ол сол және оң жақ ішкі ағаштардың биіктіктерінің арасындағы айырмашылық біреуден аспауға кепілдік береді. Бұл ағаштан элементтерді жылдам табуға және жаңа элементтерді енгізуге мүмкіндік береді.
Ағашты теңестірудің тағы бір әдісі қызыл-қара ағаш болып табылады, ол әрбір түйіннің қызыл немесе қара болуын және тамырдан жапыраққа дейінгі кез келген жолда бірдей қара түйіндердің болуын қамтамасыз етеді. Ол сондай-ақ ағаштан элементтерді жылдам табуға және жаңа элементтерді енгізуге мүмкіндік береді.
Дейкстра алгоритмі
Дейкстра алгоритмі – жиегі теріс емес салмақтары бар графиктегі ең қысқа жолды табуға арналған алгоритм. Ол бір төбеден графиктегі барлық басқа шыңдарға дейінгі ең қысқа жолды табу үшін ең бірінші іздеуді пайдаланады.
Дийкстра алгоритмін ағашта пайдалану үшін алдымен оны әр түйін шыңы және әрбір жиегі екі түйін арасындағы байланыс болатын графикке түрлендіру керек. Содан кейін бір түйіннен ағаштағы барлық басқа түйіндерге дейінгі ең қысқа жолды табу үшін Дийкстра алгоритмін қолдануға болады.
Қорытынды
Ағаштар бағдарламалаудағы ең маңызды деректер құрылымдарының бірі болып табылады. Олар үлкен көлемдегі ақпаратты тиімді сақтауға және өңдеуге мүмкіндік береді. Бұл мәтінде ені мен тереңдігі бойынша өту, түйінді іздеу, түйінді жою және қосу, сондай-ақ ағашты теңестіру әдістері және Дийкстра алгоритмі сияқты ағаш өңдеудің әртүрлі әдістері талқыланды. Ағаштарды бағдарламаларда пайдалану кезінде олардың ерекшеліктерін ескеріп, шешілетін міндетке байланысты ең қолайлы өңдеу әдісін таңдау қажет.