Когда дело доходит до программирования и манипулирования данными, решающее значение имеет понимание того, как структуры данных представлены в памяти. Представление структур данных определяет, как данные хранятся, получают доступ и манипулируют ими в памяти компьютера. В этой статье мы углубимся в различные методы представления структур данных в памяти, сопровождая их примерами кода, чтобы закрепить наше понимание.

Методы представления структуры данных:

1. Представление массива.
   Массивы — это одна из простейших структур данных, состоящая из непрерывного блока ячеек памяти. Доступ к элементам массива осуществляется по их индексам. Рассмотрим следующий пример кода на Python:

# Array representation
array = [10, 20, 30, 40, 50]

2. Представление связанного списка.
   Связанные списки состоят из узлов, связанных между собой указателями. Каждый узел содержит данные и ссылку на следующий узел. Вот пример кода односвязного списка в Python:

# Linked list representation
class Node:
    def __init__(self, data=None):
        self.data = data
        self.next = None
# Creating linked list
head = Node(10)
head.next = Node(20)
head.next.next = Node(30)

3. Представление стека.
   Стеки следуют принципу «последним пришел — первым обслужен» (LIFO). Их можно реализовать с помощью массивов или связанных списков. Вот пример стека, реализованного с помощью массива в Python:

# Stack representation using an array
stack = [10, 20, 30, 40, 50]

4. Представление очередей.
   Очереди следуют принципу «первым пришел — первым обслужен» (FIFO). Подобно стекам, очереди можно реализовать с помощью массивов или связанных списков. Вот пример очереди, реализованной с помощью массива в Python:

# Queue representation using an array
queue = [10, 20, 30, 40, 50]

5. Представление дерева:
   Деревья состоят из узлов, соединенных ребрами. Каждый узел может иметь несколько дочерних узлов. Вот пример представления двоичного дерева с использованием классов Python:

# Tree representation
class Node:
    def __init__(self, data=None):
        self.data = data
        self.left = None
        self.right = None
# Creating a binary tree
root = Node(10)
root.left = Node(20)
root.right = Node(30)