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Datenstrukturen

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Arrays, verkettete Listen, Bäume, Graphen, Hash-Tabellen und ihre wichtigsten Operationen.

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Data structure

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  1. 1Data structure
    Ein Format zur Organisation und Speicherung von Daten, das für einen effizienten Zugriff auf die Daten gewählt wird
  2. 2Abstract Data Type (ADT)
    Ein Datentyp, der indirekt über die auf ihm möglichen Operationen und deren mathematische Eigenschaften definiert wird
  3. 3How does an ADT relate to a data structure?
    Der ADT definiert die logische Form; die Datenstruktur implementiert die physische Form
  4. 4Why are efficient data structures important?
    Sie sind entscheidend für den Entwurf effizienter Algorithmen und die Verwaltung großer Datenmengen
  5. 5Array
    Eine Sammlung von Elementen in einer bestimmten Reihenfolge, in der Regel vom gleichen Typ, auf die über ganzzahlige Indizes zugegriffen wird
  6. 6How are array elements typically stored in memory?
    In zusammenhängenden Speicherbereichen
  7. 7Advantage of arrays
    Schneller wahlfreier Zugriff und schnelle Änderung (konstante Zeit über den Index)
  8. 8Can arrays be resizable?
    Ja, sie können eine feste Länge haben oder größenveränderlich (dynamisch) sein
  9. 9Linked list
    Eine lineare Sammlung, bei der jeder Knoten einen Wert und einen Zeiger auf den nächsten Knoten enthält
  10. 10Principal advantage of a linked list over an array
    Werte können effizient eingefügt und entfernt werden, ohne den Rest der Liste zu verschieben
  11. 11Disadvantage of linked lists
    Der wahlfreie Zugriff auf ein Element ist langsamer als bei Arrays (erfordert das Durchlaufen der Liste)
  12. 12Record (or struct)
    Eine zusammengesetzte Datenstruktur, die andere Werte in fester Anzahl und Reihenfolge enthält, meist über Namen indiziert
  13. 13Elements of a record called
    Felder oder Member
  14. 14Hash table
    Eine Datenstruktur, die mithilfe einer Hashfunktion einen schnellen Zugriff auf Werte über Schlüssel ermöglicht
  15. 15Average time complexity for access in a hash table
    O(1) – konstante Zeit
  16. 16Hash collisions
    Wenn zwei unterschiedliche Schlüssel auf denselben Index einer Hash-Tabelle abgebildet werden
  17. 17Two techniques to handle hash collisions
    Verkettung (Chaining) und offene Adressierung
  18. 18Graph
    Eine Sammlung von Knoten (Vertices), die durch Kanten verbunden sind und Beziehungen darstellen
  19. 19Graphs used to model
    Soziale Netzwerke, Computernetzwerke, Verkehrsnetze und Beziehungen zwischen Entitäten
  20. 20Two types of graphs
    Gerichtet und ungerichtet
  21. 21Two main graph traversal algorithms
    Breitensuche (BFS) und Tiefensuche (DFS)
  22. 22Stack
    Ein abstrakter Datentyp mit den Operationen Push und Pop nach dem LIFO-Prinzip (Last In, First Out)
  23. 23Push operation
    Fügt ein Element oben auf dem Stack hinzu
  24. 24Pop operation
    Entfernt das oberste Element des Stacks und gibt es zurück
  25. 25What principle does a stack follow?
    LIFO – Last In, First Out
  26. 26Queue
    Ein abstrakter Datentyp mit den Operationen Enqueue und Dequeue nach dem FIFO-Prinzip (First In, First Out)
  27. 27Enqueue operation
    Fügt ein Element am Ende der Warteschlange hinzu
  28. 28Dequeue operation
    Entfernt das vorderste Element der Warteschlange und gibt es zurück
  29. 29What principle does a queue follow?
    FIFO – First In, First Out
  30. 30Tree
    Eine hierarchische Datenstruktur mit durch Kanten verbundenen Knoten und einem Wurzelknoten

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