Le strutture dati rivestono una grande importanza, nella scrittura di programmi per il calcolatore, in quanto permettono di creare dei dati strutturati organizzati secondo quelle che sono le richieste di progettazione del progetto software. Tali strutture dati possono essere derivate dai tipi di dati elementari o semplici o atomici disponibile in tutti i linguaggi di programmazione moderni dal C al C# passando per Java e Python.
E’ pertanto importante avere piena conoscenza e capacità di utilizzare tali strutture dati.
Strutture dati definizione
Strutture dati definizione
Per definizione una struttura dati è un Insieme di dati organizzati in modo collettivo a partire dai tipi di dati atomici o semplici.
Le strutture dati sono distinte in base al meccanismo di memorizzazione che può essere la Memoria RAM o una memoria di massa come un Hard Disk o una chiavetta USB.
Per tale motivo possono essere temporanee o permanenti a seconda se la memorizzazione avviene in RAM o su memoria di massa.
Le strutture dati, inoltre sono classificate in:
Statiche o dinamiche; nel primo caso la struttura mantiene le sue caratteristiche e dimensione, nel secondo caso può variare la dimensione e la struttura durante l’esecuzione del programma.
Analizziamo le strutture di dati temporanee, come già detto perché utilizzano la Memoria RAM per la loro memorizzazione, in un’altra lettura è discussa l’uso di struttura dati permanenti come i Files o in casi molto più complessi I Database, che rappresentano gli Archivi di dati.
Le strutture dati sono inoltre classificabili in:
- Omogenee ovvero composte da dati dello stesso tipo; in queste rientrano:
- gli array o vettori
- le matrici
- le tabelle
- le enumerazioni o insiemi
- Eterogenee
- Record
Le Enumerazioni rappresentano un insieme ordinato di valori in numero finito ad esempio:
colore={rosso,verde,giallo,blu}
Sono strutture dati che sono di solito utilizzate per discriminare varie possibilità per certe tipologie di dati in modo da non consentire all’utente una scelta arbitraria. Ad esempio un programma che richieda l’ordine di un capo di abbigliamento da parte di un negoziante per una nuova fornitura può obbligare lo stesso a scegliere un insieme predefinito di colori disponibili e non tutti quelli possibili. Gli array o vettori sono strutture di dati identificate da un nome collettivo, le cui componenti sono dello stesso tipo e sono selezionate da un indice,
Ad esempio in C/C++ int x[]={1,-3,0,1,2}; float z[]={3.14,6.28,1.414}; in questo modo è dichiarato un array con il numero di elementi e la dimensione rimane fissa.
In Python per definire un Array è possibile utilizzare la notazione:
vet =[1.2,3,4] oppure cars=[“fiat”,”ford”,”opel”]
In Java gli array possono essere definiti con la seguente notazione:
int [] x ={1,2,3,4}; oppure string [] words =
{‘apple’, ‘banana’, cherry’};
In C# int[] numeri = {1,2,3,4};
In tutti questi casi si parla di dichiarazione di array come lista di elementi, è possibile dichiarare degli array in modo statico e dinamico a seconda delle necessità costituite da un numero di elementi predefinito o vuoto.
Prospetto riassuntivo per vari linguaggi di programmazione molto utilizzati.
| Linguaggio di programmazione | Dichiarazione statica |
| C++ | int x[10]; |
| C# | int [] x = new int[10]; |
| Java | int [] = new int[10]; |
| Python | dipende se trattato come lista o con la libreria NumPy |
Come si può notare in Python non esiste una dichiarazione unica, è possibile dichiarare un array vuoto con la dichiarazione del tipo: lista =[] ho inserito la parola lista perché in Python l’array può essere trattato come lista o come array se uso la libreria Numpy. L’uso di Numpy sarà affrontato in una lettura a parte. Solo un esempio di come dichiarare un array con Numpy in Python:
import numpy as np
x=np.array([])
Queste due righe dichiarano un array con Numpy vuoto.
Nella prossima lettura esamineremo le altre strutture dati non discusse.