هياكل البيانات هي عملية تخزين و ترتيب البيانات على جهاز الكمبيوتر بحيث يمكن الوصول إليها وتحديثها بكفاءة .

هناك عدة أنواع أساسية من هياكل البيانات ، وكلها مصممة لترتيب البيانات لتناسب غرضًا محدد. والأهم من ذلك ، أن هياكل البيانات يتم من خلالها تنظيم المعلومات و البيانات بحيث يمكن للآلات والاشخاص فهمها بشكل أفضل.

ما هي استخدامات هياكل البيانات ؟

في علوم الحاسوب والبرمجة ، يمكن تصميم او برمجة هياكل البيانات لتخزين البيانات بغرض استخدامها مع خوارزميات مختلفة.

في بعض الحالات ، ترتبط العمليات الأساسية للخوارزمية ارتباطًا وثيقًا بتصميم هياكل البيانات.

تحتوي هياكل بيانات على معلومات حول قيم البيانات والعلاقات بين البيانات – وفي بعض الحالات – الوظائف التي يمكن تطبيقها على البيانات.

ما أهمية هياكل البيانات ؟

ليس من المهم فقط استخدام هياكل البيانات ، ولكن من المهم أيضًا اختيار هياكل البيانات المناسبة لكل مهمة.

قد يؤدي اختيار هياكل بيانات غير مناسبة إلى بطئ مهمة الكود البرمجي اثناء التشغيل .

ما هي أنواع هياكل البيانات ؟

هنالك نوعان لهياكل البيانات :

أولا هياكل البيانات البدائية (Primitive Data structure) هي أنواع بيانات بدائية . وهي هياكل البيانات التي يمكن أن تحتوي على قيمة واحدة.

مثال على ذلك :

int

char

float

double

ثانيا هياكل البيانات غير البدائية (Non-Primitive Data structure) و هي نوعان :

هياكل البيانات الخطية ( Linear data structure ) :

وهي التي يتم فيها ترتيب قيم أو عناصر البيانات بشكل تسلسلي أو خطي ، حيث يتم إرفاق أو ربط كل عنصر بالعنصر الذي يسبقة و العنصر الذي يليه.

أمثله لهياكل البيانات الخطية :

array

stack

queue

linked list

هياكل البيانات الغير خطية (Non-linear data structure) :

و هي هياكل بيانات حيث لا يتم بها وضع او ترتيب عناصر البيانات بشكل تسلسلي أو خطي .

أمثله لهياكل البيانات الغير الخطية :

trees

graphs

ما هي الإستخدامات الرئيسية لهياكل البيانات ؟

البحث : يمكننا البحث عن اي عنصر في هياكل البيانات.

التصنيف : يمكننا تصنيف عناصر هياكل البيانات بشكل تصاعدي او تنازلي .

الإدخال : يمكننا ايضا ادخال عنصر او عناصر جديدة الى هيكلية البيانات .

التحديث : يمكننا أيضًا تحديث العنصر ، أي يمكننا استبدال العنصر بعنصر آخر.

الحذف: يمكننا أيضًا إجراء عملية الحذف لإزالة العنصر من هيكل البيانات.

ما هي هياكل البيانات Data Structure ؟

هياكل البيانات هي طريقة لجمع البيانات وتنظيمها بطريقة تمكننا من إجراء عمليات على هذه البيانات بطريقة فعّالة.

بشكل مبسط هياكل البيانات تعتمد على تصميم عملية التخزين فى الحاسوب بطريقة فعالة وغير معقدة ليدعم نوع البيانات المراد تخزينها ليعمل الكود أو الخوارزمية بطريقة أسرع وأكثر كفاءة.

ما هي انواع هياكل البيانات Data Structure ؟

يوجد نوعان من هياكل البيانات النوع الأول وهو النوع البدائى أو Primitive والنوع الثانى هو النوع المعقد وهو مكون من النوع البدائى.

1 – النوع البدائي

هو طريقة لتصنيف أنواع مختلفة من البيانات مثل الأعداد الصحيحة، والسلاسل الحرفية أو النصوص، وعليه يتم تحديد العمليات المستخدمة بين أنواع البيانات المختلفة.

فمثلاً أنواع البيانات من نوع الأعداد الصحيحة “Integers” يكمن أجراء العمليات الحسابية المختلفة عليها؛ بينما فى حالة النصوص يمكن دمج النصوص.

2-  هياكل البيانات المعقدة

والتي يتم استخدامها لتخزين البيانات الكبيرة والبيانات التى بينها علاقة أو متصلة.

أمثلة على انواع هياكل البيانات المعقدة : Array – Linked List – Tree – Graph – Stack – Queue.
كل نوع منها له خصائص معينة ويسمح لنا كل نوع بعمليات مختلفة على البيانات والاختيار يكون على حسب طبيعة البيانات…

الــ Data Structure هي طريقة لجمع البيانات وتنظيمها بطريقة تُمكننا من إجراء عمليات على هذه البيانات بطريقة فعالة. بشكل مُبسط، هياكل البيانات تعتمد على تصميم عملية التخزين في الحاسب بطريقة فعالة وغير معقدة ليدعم نوع البيانات المُراد تخزينها، هذا لكي يعمل الكود أو الخوارزمية بطريقة أسرع وأكثر كفاءة.

🔸 أهمية هياكل البيانات

◊ الاستخدام الفعال للذاكرة.
◊ سرعة المعالجة للبيانات.
◊ سهولة الوصول والبحث عن البيانات.