آشنایی با ساختمان داده
کامیپیوتر ها و ماشین ها زندگی امروزه انسان ها را به کلی تغییر داده و در تمامی حوزه ها وارد شده اند. پس از ظهور کامپیوتر ها و ماشین ها، علوم و فنون مختلفی نیز برای درک بهتر، رشد و توسعه آن ها به وجود آمد که با توجه به نیازهای روز مورد بهره برداری قرار گرفته اند. علوم رایانه، همان طور که احتمالا می دانید، بسیار گسترده بوده و مفاهیم بسیاری را در خود جای داده است. یکی از اصلی ترین مباحث مورد نیاز برای درک مفاهیم در علوم مختلف رایانه، ساختمان داده یا Data Structure است. ساختمان داده یکی از اصلی ترین نیازهای متخصصین و علاقه مندان علوم کامپیوتر برای وارد شدن به این دنیای گسترده است. دوره آشنایی با ساختمان داده دوره ای است که در آن دانش پژوهان به طور تخصصی با ساختمان داده آشنا شده و آموزش های لازم درباره آن را فرا می گیرند.
ساختمان داده چیست؟
اگر بخواهیم به شکل ساده ساختمان داده را توصیف کنیم، می توان آن را روشی برای سازماندهی و ذخیره سازی دانست تا با استفاده از آن بتوان عملیات های کامپیوتری را به طور موثر و مفید انجام داد. سوالی که ممکن است اینجا برای ما پیش آید این است که درباره چه نوع عملیاتی صحبت می کنیم؟ دستیابی، درج، حذف، یافتن و مرتب سازی داده ها برخی از مهم ترین عملیات هایی است که بر روی داده های کامپیوتری اتجامی می شود.
ساختارهای مختلف داده نمی توانند این کارها را به طور موثر انجام دهند و این همان دلیلی است که منجر به توسعه ساختار های مختلف داده شده است. ساختمان داده را به طور ساده تر می توان ظرفی دانست که داده ها در آن در یک قالب خاص ذخیره سازی شده و در نتیجه آن برخی عملیات های کامپیوتری کارآمد تر انجام خواهد شد.
چرا ساختمان داده مهم است؟
در دنیای مدرن، داده ها و اطلاعات مربوط به آن ها از اهمیت ویژه ای برخوردار است. امروزه، داده ها و اطلاعات ارزش بسیار بالایی داشته و حتی می توان گفت حکم طلا را دارد. از این رو، ذخیره سازی، مدیریت و انجام عملیات های مختلف بر روی این اطلاعات نیز بسیار مهم بوده و حائز اهمیت است. ساختمان داده به عنوان یکی از بهترین روش ها برای سازماندهی داده های کامپیوتری، می تواند انجام عملیات های مختلف بر روی این داده ها را ساده تر و کارآمدتر کرده و مزایای بسیار دیگری نیز به همراه داشته باشد. تنوع مدل های داده خاص به دو عامل مهم بستگی دارد که از این قرار اند:
در عامل اول، ساختار می بایست به اندازه کافی بارگذاری شود که بتواند روابط واقعی داده ها با شئ دنیای واقعی را منعکس کند.
در عامل دوم نیز شکل گیری باید به اندازه کافی ساده باشد تا هر کسی بتواند هر زمان که لازم باشد داده ها را به طور کارآمد پردازش کند.
بیش از 4 دهه است متخصصن حوزه کامپیوتر و نرم افزار با داده های کامپیوتری سر و کار دارند. با توجه به نفوذ بالای کامپیوتر ها در حوزه های مختلف، دنیای صفر و یک گسترش بسیار بالایی یافته و مفاهیم جدیدی در آن شکل گرفته است که از جمله مهم ترین آن ها می توان به یادگیری ماشین، داده کاوی، هوش مصنوعی، برنامه نویسی و ... اشاره کرد. از این رو ساختمان داده و آشنایی با آن یکی از نیازهای مهم برای فعالیت در این حوزه ها بوده و افرادی همچون کارشناسان داده، برنامه نویسان، مدل سازان کامپیوتری و بسیاری از متخصصین دنیای کامپیوترها، می بایست با ساختمان داده و چگونگی کارکرد آن آشنایی داشته باشند. همچنین ساختمان داده به عنوان یکی از دروس اصلی و پیش نیاز بسیاری از آموزش های دروس مختلف رشته کامپیوتر شناخته می شود که برای درک بهتر این دروس و فراگیری آن، دانشجویان و فراگیریان می بایست با ساختمان داده آشنایی داشته باشند.
دوره ساختمان داده چه دوره ای است؟
با توجه به تخصصی بودن این حوزه، مرکز توسعه آموزش مجازی پارس، اقدام به برگزاری دوره آشنایی با ساختمان داده نموده است. همان طور که از نام این دوره پیداست، دانش پژوهان در این دوره با ساختمان داده از پایه آشنا شده و آموزش های لازم را در این مورد فرا می گیرند. این دوره، در چندین فصل به آموزش ساختمان داده به عنوان یکی از مفاهیم اصلی و مهم دنیای کامپیوتر پرداخته و اطلاعات بسیار مفیدی از این حوزه در اختیار آن ها قرار خواهد داد. از جمله مهم ترین آموزش های این حوزه می توان به این موارد اشاره کرد:
- تعریف کلی ساختمان داده ها
- انواع ساختمان داده ها و تفاوت های آن ها
- آرایه ها
- آرایه های یک بعدی، دو بعدی و چند بعدی
- نحوه ذخیره سازی آرایه ها در حافظه
- بررسی صف و انواع آن
- بررسی ساختمان پشته
- کاربرد پشته
- ساختمان داده ایستا
- ساختمان داده لیست پیوندی
- بررسی درخت ها
- الگوریتم های پیمایش درخت
این دوره را می توان به طور کلی یک دوره جامع برای آشنایی با ساختمان داده و کارکرد آن به عنوان یکی از مفاهیم اصلی دنیای کامپیوتر دانست.
ساختارهای داده رایج کدام اند؟
ساختمان داده ها انواع مختلفی دارند که با توجه به ویژگی ها و خاصیت خود، کارکرد متفاوتی دارند. از جمله مهم ترین ساختارهای داده می توان به این موارد اشاره کرد: آرایه Array، پشته Stack، صف Queue، لیست پیوندی Linked List، درخت Tree، گراف Graph، درخت پشوندی Trie و جدول درهم سازی یا Hash Table. این ساختارهای داده خصوصیات مختلف و متفاوتی دارند که از جمله آن ها می توان به درستی، پیچیدگی زمانی و پیچیدگی فضایی اشاره کرد. درستی ساختار داده بیانگر این موضوع است که برای پیاده سازی ساختار داده می بایست رابط آن را به طور صحیح اجرا کرد. پیچیدگی زمانی نیز زمان اجرای عملیات های ساختار داده را بیان کرده و بر روی کوتاهی آن تاکید دارد. پیچیدگی فضایی نیز می گوید استفاده از حافظه در انجام عملیات های مختلف ساختار داده می بایست تا حد امکان پایین باشد.
چرا می بایست ساختمان داده را فرا بگیریم؟
همان طور که گفته شد، امروزه دنیای داده ها و اطلاعات است. تولید حجم انبوهی از اطلاعات روزانه، دنیای امروزه را با مشکلات و معضلات بسیاری روبرو کرده است. ریشه بسیاری از این مشکلات، از کوچک تا بزرگ در ساختمان داده است. به عنوان مثال جستجوی داده، سرعت پردازش و درخواست های چندگانه از جمله برخی مراحل می باشند که در آن ها مشکلات و معضلات بسیاری در عملیات های مختلف داده ای وجود دارد. وجود حجم کثیری از اطلاعات، سرعت جستجوی آن ها را بسیار پایین آورده و در دسترسی و یافتن آن ها مشکلاتی به وجود می آورد. از این رو سازماندهی آن ها امری بسیار لازم و ضروری است. سرعت پردازش نیز می تواند یکی از مشکلاتی باشد که نیاز به سازماندهی اطلاعات را محسوس تر می کند. از این رو، ساختمان داده به عنوان یکی از اصلی ترین و پر کاربرد ترین مفاهیم در سازماندهی داده ها می بایست مورد توجه قرار گیرد.
یادگیری ساختمان داده می تواند علاوه بر کاهش این مشکلات و معضلات، بسیاری از روندهای جاری را نیز بهبود داده و مزایای بسیاری نیز به همراه داشته باشد. دوره ساختمان داده مرکز توسعه آموزش مجازی پارس، دوره ای است که به طور تخصصی ساختمان داده را به دانش پژوهان آموزش داده و مفاهیم این حوزه مهم را به آن ها آموزش می دهد. هم چنین برنامه نویسان و توسعه دهندگان نیز می توانند با یادگیری ساختمان داده یا Data Structure، در حوزه کاری خود بسیار پیشرفت کرده و از سایر افراد فعال در این زمینه متمایز تر باشند. این افراد با فراگیری ساختمان داده در کنار الگوریتم ها، می توانند بسیار بهتر کد نویسی کرده و کدهای بهینه تری را بنویسند. یادگیری ساختمان داده برای این افراد ضروری نیست اما می تواند آن ها را به دولپرهای ماهر تر و بهتری تبدیل کند که کارهای آن ها با سایر افراد این حوزه متفاوت باشد. برای شرکت در این دوره، دانش پژوهان می بایست با زبان برنامه نویسی سی پلاس پلاس C++ به عنوان یک پیش نیاز برای ساختمان داده آشنا باشند. دوره C++ نیز در مرکز توسعه آموزش مجازی پارس برگزار شده که می توانید در آن شرکت کرده و دانش و مهارت برنامه نویسی به این زبان را نیز فرا گیرید.
چرا مرکز توسعه آموزش مجازی پارس؟
مرکز توسعه آموزش مجازی پارس، به عنوان مرکزی پیشرو در ارائه خدمات آموزشی با کیفیت به علاقه مندان، با توجه به اهمیت ساختمان داده و جایگاه آن در دنیای کامپیوتر، اقدام به برگزاری دوره آشنایی با ساختمان داده نموده است. این دوره در قالب بسته آموزش فیزیکی و محتوای آنلاین است که این امکان را به دانش پذیران می دهد تا بدون محدودیت زمانی و مکانی به محتوای آموزشی و کلاس های خود دسترسی داشته باشند. این دوره با استفاده از با کیفیت ترین محتوای آموزشی تهیه شده و یکی از بهترین دوره های برای یادگیری ساختمان داده و مفاهیم مربوط به آن است.
دانش پذیران و علاقه مندان به ساختمان داده و دنیای کامپیوتر، می توانند با شرکت در این دوره، علاوه بر یادگیری مهارت های و دانش تخصصی ساختمان داده، در پایان دوره نیز گواهینامه آشنایی با ساختمان داده را نیز دریافت می کنند. این افراد می توانند با اخذ مدرک آشنایی با ساختمان داده، از مزایای بسیار آن بهره مند شده و در حوزه های مختلف از آن استفاده کنند.
