Algorithms and Data Structures an der Duale Hochschule Baden-Württemberg

Karteikarten und Zusammenfassungen für Algorithms and Data Structures an der Duale Hochschule Baden-Württemberg

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Definition Data Structures 

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Definition Algorithms

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Name the fundamental Data Structures

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Name the different ways to implement a List

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What is the List ADT?

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How does the List as a Fixed Size Array look like?

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What happens if an Array is created of some initial size?

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What must we do, if an array becomes filled?

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what are the Drawbacks of a contiguous memory?

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Algorithms and Data Structures

Definition Data Structures 

  • A data structure is a data organization, management, and storage format 
  • Defines the format of a collection of data, relationship among them and efficient operations applicable to those data
  • Examples: List, Tree, Set, Map, Hash Table, ...

Algorithms and Data Structures

Definition type

  • A type is characterized by the operations that can be performed in it
  • for example: integers can be added, strings can be concatenated, a class defines operations (methods) that can be applied to objects of that type, ...

Algorithms and Data Structures

Definition ADT

  • Abstract Data Type
  • An ADT is a type (set of operations) whose behaviour is defined by a set of operations and data values
  • It does not disclose neither how those operations

    are implemented nor how data are organised in memory

Algorithms and Data Structures

Definition Algorithms

  • A set of rules that precisely define a sequence of operations/instructions to perform an operation/task
    • e.g.: cook a meal using a recipe, solve a mathematical problem, perform a complex operation on a collection of data (sort the data, etc)
  • Produces a result after a well-defined finite number of successive states/steps

Algorithms and Data Structures

Name the fundamental Data Structures

  • Lists
    • Array-Based Lists
    • Linked Lists
  • Stacks
  • Queue
  • Trees
    • Binary Tree

Algorithms and Data Structures

Name the different ways to implement a List

  • Array-Based Implementation
    • Fixed-Size Array
    • Dynamic Size Array (ArrayList)
  • Linked List Implementation
    • Singly Linked List
    • Doubly Linked List
    • Circularly Linked List

Algorithms and Data Structures

What is the List ADT?

  • A list is a collection of identical elements (same data type)
  • Set of operations
  • A sequence of zeros or more elements

Algorithms and Data Structures

How does the List as a Fixed Size Array look like?

Index 0 holds the 1st object and index n holds the n+1st object

Algorithms and Data Structures

What happens if an Array is created of some initial size?

Constructor can allow programmer to pass the size in, or we can choose some default initial size

Algorithms and Data Structures

What must we do, if an array becomes filled?

  • Create a new, bigger array
  • Copy the data from the old array into the new one
  • Assign the new array as our working array

Algorithms and Data Structures

what are the Drawbacks of a contiguous memory?

  • Allocation of the memory must be done at once, in a large block
  • If we allocate too much memory, we are being wasteful
  • If we do not allocate enough, we will run out of memory
  • Resizing dynamic arrays requires allocating new memory and copying into it, which takes time to do
  • Inserting or deleting data "at the middle" of an array may require shifting of the other elements

Algorithms and Data Structures

Name the Methods in the Inferface List ADT

public interface List<E extends Comparable<? super E>> {

     int size();

     boolean isEmpty();

     E getElement(int index);

     E setElement(int index, E element);

     void addElement(int index, E element);

     E removeElement(int index);

     String toString();

  

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