Bu makalede, veri yapılarına giriş yapılırken temel kavramlar ve örnekler ele alınacaktır. Veri yapıları, bilgisayar biliminde bilgileri organize etmek ve depolamak için kullanılan yapısal ve mantıksal bir yapıdır. Veri yapıları, veriye erişim, ekleme, çıkarma ve değiştirme gibi işlemleri daha etkin ve verimli bir şekilde gerçekleştirmek için kullanılır.
Veri yapıları, programlama dillerinde sıkça kullanılan bir konudur ve birçok farklı veri yapısı türü vardır. Bu makalede, bazı temel veri yapılarına ve onların kullanım örneklerine değineceğiz. Bu veri yapıları arasında dizi, bağlı liste ve yığın gibi yapılar bulunmaktadır.
Diziler, aynı türden verilerin bir araya getirilerek saklandığı bir veri yapısıdır. Bağlı listeler ise birbirine bağlı düğümlerden oluşan bir yapıya sahiptir ve verileri düğümler arasında depolar. Yığın ise verilerin son giren ilk çıkar (LIFO) mantığıyla saklandığı bir veri yapısıdır.
Bu makalede, bu veri yapılarının nasıl kullanıldığını ve hangi durumlarda tercih edildiğini örneklerle anlatacağız. Ayrıca, bu veri yapılarının avantajları ve dezavantajları hakkında da bilgi vereceğiz. Veri yapılarına giriş yaparken temel kavramları anlamak, daha karmaşık programlama problemlerini çözmek için önemlidir.
Array (Dizi)
Array (Dizi)
Dizi, programlama dillerinde sıkça kullanılan bir veri yapısıdır. Dizi, aynı türdeki verilerin bir araya getirilerek depolandığı bir yapıdır. Bu veri yapısı, birçok farklı programlama dili tarafından desteklenir ve çeşitli amaçlar için kullanılır.
Bir dizi, belirli bir boyuta sahip olabilir ve bu boyut, dizide saklanabilecek veri miktarını belirler. Örneğin, bir dizi 10 elemana sahipse, bu diziye en fazla 10 veri elemanı ekleyebilirsiniz.
Diziye erişim, indis numaraları kullanılarak yapılır. Her bir veri elemanı, bir indis numarası ile belirtilir ve bu sayede istenilen veriye hızlı bir şekilde erişilebilir. Örneğin, bir diziye ait 5. elemana erişmek için dizi[4] şeklinde bir kullanım yapabilirsiniz.
Dizi veri yapısının kullanım örneklerinden biri, bir liste veya koleksiyonun saklanmasıdır. Örneğin, bir öğrenci listesini dizi olarak saklayabilir ve bu dizi üzerinde çeşitli işlemler yapabilirsiniz. Ayrıca, diziler, matematiksel işlemlerde veya veri analizinde de sıklıkla kullanılır.
Dizi veri yapısı, programlama dünyasında oldukça önemli bir yer tutar. Bu nedenle, programlama diline göre dizi kullanımını öğrenmek ve pratik yapmak, yazılım geliştirme sürecinde büyük bir avantaj sağlar.
Linked List (Bağlı Liste)
Bağlı liste, veri yapılarından biridir ve elemanları birbirine bağlı olan bir dizi gibi düşünülebilir. Her bir eleman, kendisinden sonraki elemanın adresini içerir ve böylece elemanlar birbirine bağlanır. Bağlı liste, elemanların dinamik olarak eklenebileceği veya çıkarılabileceği bir veri yapısıdır. Bu özelliği sayesinde, veri yapısının boyutu değiştirilebilir ve daha esnek bir yapı sunar.
Bağlı liste, çeşitli uygulamalarda kullanılabilir. Örneğin, bir müşteri listesini temsil etmek için bağlı liste kullanılabilir. Her bir müşteri, adı, soyadı ve iletişim bilgileri gibi verilere sahip olabilir ve bu bilgiler bağlı liste içindeki elemanlarda saklanabilir. Bağlı liste ayrıca veri yapısı olarak kullanıldığında, veri manipülasyonu ve arama işlemleri için etkili bir çözüm sunar.
Singly Linked List (Tek Yönlü Bağlı Liste)
Tek yönlü bağlı liste, veri yapılarından biridir ve öğeleri birbirine bağlayan düğümlerden oluşur. Her düğüm, veriyi ve bir sonraki düğümün referansını içerir. Bu yapıda, her düğüm sadece bir sonraki düğümü işaret eder ve son düğüm ise null değerine sahiptir.
Tek yönlü bağlı liste, verilerin baştan sona doğru tek yönlü olarak ilerlemesini sağlar. Bu nedenle, veri ekleme ve çıkarma işlemleri hızlıdır. Yeni bir veri eklendiğinde, sadece son düğümün referansı güncellenir ve yeni düğüm son düğüm olarak atanır. Veri çıkarma işlemi ise son düğümün referansının null değerine atanmasıyla gerçekleştirilir.
Bir tek yönlü bağlı liste örneği aşağıdaki gibi gösterilebilir:
| Düğüm | Veri | Sonraki Düğüm |
|---|---|---|
| 1 | 5 | 2 |
| 2 | 10 | 3 |
| 3 | 15 | null |
Yukarıdaki örnekte, ilk düğüm 5 verisini içerir ve sonraki düğüm olarak 2’yi işaret eder. İkinci düğüm 10 verisini içerir ve sonraki düğüm olarak 3’ü işaret eder. Son düğüm ise 15 verisini içerir ve sonraki düğüm olarak null değerine sahiptir.
Tek yönlü bağlı listeler, veri yapıları arasında sıklıkla kullanılan ve geniş bir uygulama alanına sahip olan bir yapıdır. Özellikle veri ekleme ve çıkarma işlemlerinin hızlı olması nedeniyle tercih edilir.
Circular Linked List (Dairesel Bağlı Liste)
Dairesel bağlı liste, bir veri yapısıdır ve diğer bağlı listelerden farklı olarak son düğümün ilk düğüme bağlı olduğu bir yapıya sahiptir. Bu özelliği sayesinde dairesel bağlı liste, son düğümünün sonraki düğümünü göstermesi gerektiği durumlarda kullanılır. Örneğin, bir dairesel bağlı liste kullanarak bir döngüyü temsil edebiliriz.
Dairesel bağlı liste, temel olarak tek yönlü bağlı listeye benzer. Her düğüm, bir veri parçası ve bir sonraki düğümün referansını içerir. Ancak, son düğümün referansı null yerine ilk düğümü gösterir. Bu sayede, son düğümün sonraki düğümü olarak ilk düğümü kullanabiliriz.
Dairesel bağlı listenin kullanım örneklerinden biri, bir dairesel kuyruk yapısıdır. Bir dairesel kuyruk, verilerin FIFO (First-In-First-Out) mantığına göre işlendiği bir veri yapısıdır. Örneğin, bir dairesel kuyruk kullanarak bir işlemci kuyruğunu temsil edebiliriz. İşlemciye gelen işlemler sırayla işlenir ve işlem tamamlandığında kuyruktan çıkar.
Doubly Linked List (Çift Yönlü Bağlı Liste)
Çift Yönlü Bağlı Liste (Doubly Linked List), her bir düğümün hem bir sonraki hem de bir önceki düğümü işaret ettiği bir veri yapısıdır. Bu veri yapısı, tek yönlü bağlı listeye benzer, ancak her düğümün iki yönlü bağlantıları vardır. Bu özelliği sayesinde çift yönlü bağlı liste, verilerin hem ileri hem de geri yönde gezinmesine olanak tanır.
Çift yönlü bağlı liste, birçok farklı senaryoda kullanılabilir. Örneğin, bir metin editöründe geri alma (undo) işlemi yaparken, son yapılan değişikliği geri almak için çift yönlü bağlı liste kullanılabilir. Aynı şekilde, bir müzik çalar uygulamasında çalma listesinde ileri ve geri gitmek için de çift yönlü bağlı liste kullanılabilir.
Bir çift yönlü bağlı liste, her düğümün iki bağlantı noktası olan bir düğüm yapısı kullanılarak oluşturulur. Her düğümde, bir önceki düğümü işaret eden bir önceki referans ve bir sonraki düğümü işaret eden bir sonraki referans bulunur. Bu bağlantılar sayesinde, liste üzerinde ileri ve geri hareket etmek mümkün hale gelir.
Doubly Linked List (Çift Yönlü Bağlı Liste)
Çift yönlü bağlı liste, her bir düğümün hem bir sonraki düğümüne hem de bir önceki düğümüne referansları olan bir veri yapısıdır. Bu veri yapısı, tek yönlü bağlı listeye benzer, ancak her bir düğümün iki yönlü bağlantıları olduğu için daha fazla işlevselliğe sahiptir.
Çift yönlü bağlı listenin temel avantajlarından biri, her iki yönde de gezinme yeteneğidir. Bu, bir düğümün hem bir sonraki düğüme hem de bir önceki düğüme erişebileceği anlamına gelir. Bu özelliği sayesinde, çift yönlü bağlı liste, veri yapısının başından veya sonundan başlayarak herhangi bir düğüme erişmeyi kolaylaştırır.
Çift yönlü bağlı listenin kullanım örnekleri arasında metin editörlerde geri alma (undo) işlemi, gezinme işlemleri ve veri düzenlemeleri yer alır. Ayrıca, çift yönlü bağlı liste, çeşitli algoritma ve veri yapıları için temel bir yapı taşı olarak da kullanılabilir.
Stack (Yığın)
Stack (Yığın)
Yığın, veri yapılarından biridir ve verilerin depolanmasında ve erişiminde kullanılır. Yığın, son giren ilk çıkar (LIFO) prensibiyle çalışır, yani en son eklenen veri, ilk olarak çıkarılır. Bu nedenle, yığın veri yapısı, verilerin sıralı bir şekilde eklenip çıkarılmasını sağlar.
Yığın veri yapısı, genellikle bir dizi veya bağlı liste kullanılarak uygulanır. Dizi tabanlı yığın, sabit boyutlu bir dizi kullanarak verileri depolar ve işler. Bağlı liste tabanlı yığın ise dinamik bir yapıya sahiptir ve verilerin eklenmesi ve çıkarılması için bağlı liste kullanır.
Yığın veri yapısının kullanım alanları çok çeşitlidir. Örneğin, derinlik öncelikli arama (depth-first search) algoritmasında, geri alma (undo) işlemlerinde, işletim sistemlerinde ve derleyicilerde sıklıkla kullanılır. Ayrıca, yığın veri yapısı, işlemlerin sırasını takip etmek veya geçici verileri depolamak için de kullanılabilir.
Yığın veri yapısının temel işlemleri, genellikle push (ekleme) ve pop (çıkarma) olarak adlandırılır. Push işlemi, yığına yeni bir veri eklerken, pop işlemi ise en üstteki veriyi çıkarır. Diğer yaygın işlemler ise peek (en üstteki veriyi görüntüleme), isEmpty (yığının boş olup olmadığını kontrol etme) ve isFull (yığının dolu olup olmadığını kontrol etme) işlemleridir.
Array Implementation of Stack (Dizi ile Yığın Uygulaması)
Dizi, yığın veri yapısının bir uygulamasıdır. Yığın veri yapısı, verilerin belirli bir düzenle depolandığı ve erişildiği bir veri yapısıdır. Dizi, aynı türdeki verileri birbiri ardına sıralı bir şekilde depolamak için kullanılır. Yığın veri yapısında, veriler sadece en üstteki elemandan erişilebilir ve bu nedenle son giren ilk çıkar (LIFO) prensibiyle çalışır.
Dizi kullanarak yığın veri yapısının uygulanması, bir dizi ve bir işaretçi kullanarak gerçekleştirilir. İşaretçi, yığının en üstündeki elemanı gösterir ve yığına yeni elemanlar eklemek veya mevcut elemanları çıkarmak için kullanılır. Yığına eleman eklemek işlemi, işaretçinin bir sonraki boş indeksi gösterdiği durumda gerçekleştirilir. Yığından eleman çıkarmak işlemi ise işaretçinin bir önceki indeksi gösterdiği durumda gerçekleştirilir.
Linked List Implementation of Stack (Bağlı Liste ile Yığın Uygulaması)
Bağlı liste, yığın veri yapısının uygulanmasında kullanılan bir yöntemdir. Bağlı liste, her bir düğümün bir sonraki düğümün adresini tuttuğu bir dizi düğümden oluşur. Yığın veri yapısı, verilerin son giren ilk çıkan (LIFO) prensibiyle saklanmasını sağlar. Bağlı liste kullanarak yığın uygulaması yapmak için, her yeni veri elemanı bir düğüm olarak oluşturulur ve bu düğümün adresi bir sonraki düğüme eklenir. Bu şekilde, yığının en üstünde bulunan veri her zaman en son eklenen veri olur.
Bağlı liste ile yığın uygulaması yapmak, verilerin eklenmesi ve çıkarılması için hızlı bir yöntem sunar. Yığının en üstündeki veriye erişmek için sadece son düğümün adresine ihtiyaç vardır, bu nedenle verilere doğrudan erişim sağlanır. Yığının en üstündeki veri çıkarıldığında ise son düğümün adresi güncellenir ve yeni en üstteki veriye erişim sağlanır.
Sıkça Sorulan Sorular
- Veri yapıları nedir?
Veri yapıları, bilgisayar biliminde verilerin organize edilmesi, depolanması ve işlenmesi için kullanılan yapısal ve mantıksal yapılar olarak tanımlanır. Veri yapıları, verilerin etkili bir şekilde erişilebilmesi, düzenlenebilmesi ve işlenebilmesi için kullanılır.
- Dizi veri yapısı nedir?
Dizi, aynı türdeki verilerin bir araya getirildiği ve bellekte ardışık olarak saklandığı bir veri yapısıdır. Dizi, elemanlara indeks numaraları kullanılarak erişilebilir ve değiştirilebilir.
- Bağlı liste nedir?
Bağlı liste, verilerin bağlantılarla birbirine bağlandığı bir veri yapısıdır. Her bir düğüm, veriyi ve bir sonraki düğümün adresini içerir. Bağlı listeler, verilerin dinamik olarak eklenebileceği veya çıkarılabileceği esnek bir yapı sunar.
- Çift yönlü bağlı liste nedir?
Çift yönlü bağlı liste, her düğümün hem bir sonraki hem de bir önceki düğümün adresini içerdiği bir bağlı liste türüdür. Bu sayede, veriler hem ileri hem de geri yönde gezilebilir ve işlenebilir.
- Yığın veri yapısı nedir?
Yığın, verilerin son giren ilk çıkar (LIFO) prensibiyle işlendiği bir veri yapısıdır. Yığında veri ekleme ve çıkarma işlemleri sadece belirli bir uçtan yapılır. En son eklenen veri, ilk çıkarılır.
- Yığın veri yapısının dizi ile uygulanması nasıl yapılır?
Dizi kullanarak yığın veri yapısı, bir dizi ve bir işaretçi kullanılarak uygulanabilir. İşaretçi, en son eklenen verinin konumunu gösterir ve yeni veri eklendiğinde işaretçi güncellenir.
- Yığın veri yapısının bağlı liste ile uygulanması nasıl yapılır?
Bağlı liste kullanarak yığın veri yapısı, her bir düğümün veriyi ve bir sonraki düğümün adresini tuttuğu bir bağlı liste kullanılarak uygulanır. En son eklenen veri, her zaman listenin başına eklenir ve çıkarma işlemi de yine listenin başından yapılır.
