தமிழ்

இணைக்கப்பட்ட பட்டியல்கள் மற்றும் வரிசைகளின் செயல்திறன் பண்புகள் பற்றிய ஆழமான ஆய்வு. அவற்றின் பலம் மற்றும் பலவீனங்களை ஒப்பிட்டு, உகந்த செயல்திறனுக்கு எப்போது எதைத் தேர்வு செய்வது என்பதை அறிக.

இணைக்கப்பட்ட பட்டியல்கள் மற்றும் வரிசைகள்: உலகளாவிய டெவலப்பர்களுக்கான செயல்திறன் ஒப்பீடு

மென்பொருளை உருவாக்கும்போது, உகந்த செயல்திறனை அடைய சரியான தரவுக் கட்டமைப்பைத் தேர்ந்தெடுப்பது மிகவும் முக்கியமானது. இரண்டு அடிப்படை மற்றும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் தரவு கட்டமைப்புகள் வரிசைகள் மற்றும் இணைக்கப்பட்ட பட்டியல்கள் ஆகும். இரண்டும் தரவுத் தொகுப்புகளைச் சேமிக்கும் அதே வேளையில், அவை அவற்றின் அடிப்படைச் செயலாக்கங்களில் கணிசமாக வேறுபடுகின்றன, இது தனித்துவமான செயல்திறன் பண்புகளுக்கு வழிவகுக்கிறது. மொபைல் பயன்பாடுகள் முதல் பெரிய அளவிலான விநியோகிக்கப்பட்ட அமைப்புகள் வரை பல்வேறு திட்டங்களில் பணிபுரியும் உலகளாவிய டெவலப்பர்களுக்கான செயல்திறன் தாக்கங்களில் கவனம் செலுத்தி, இணைக்கப்பட்ட பட்டியல்கள் மற்றும் வரிசைகளின் விரிவான ஒப்பீட்டை இந்தக் கட்டுரை வழங்குகிறது.

வரிசைகளைப் புரிந்துகொள்ளுதல்

ஒரு வரிசை என்பது தொடர்ச்சியான நினைவக இடங்களின் தொகுப்பாகும், ஒவ்வொன்றும் ஒரே தரவு வகையின் ஒரு உறுப்பைக் கொண்டிருக்கும். வரிசைகள் அதன் குறியீட்டைப் பயன்படுத்தி எந்தவொரு உறுப்பிற்கும் நேரடி அணுகலை வழங்கும் திறனால் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன, இது விரைவான மீட்டெடுப்பு மற்றும் மாற்றத்தை செயல்படுத்துகிறது.

வரிசைகளின் பண்புகள்:

வரிசை செயல்பாடுகளின் செயல்திறன்:

வரிசை உதாரணம் (சராசரி வெப்பநிலையைக் கண்டறிதல்):

டோக்கியோ போன்ற ஒரு நகரத்தின் ஒரு வாரத்திற்கான தினசரி சராசரி வெப்பநிலையைக் கணக்கிட வேண்டும் என்று ஒரு சூழ்நிலையைக் கவனியுங்கள். தினசரி வெப்பநிலை அளவீடுகளைச் சேமிக்க ஒரு வரிசை மிகவும் பொருத்தமானது. ஏனென்றால், ஆரம்பத்தில் உள்ள உறுப்புகளின் எண்ணிக்கை உங்களுக்குத் தெரியும். குறியீட்டெண் கொடுக்கப்பட்டால், ஒவ்வொரு நாளின் வெப்பநிலையையும் அணுகுவது வேகமானது. வரிசையின் மொத்தத்தைக் கணக்கிட்டு, சராசரியைப் பெற நீளத்தால் வகுக்கவும்.


// ஜாவாஸ்கிரிப்ட் உதாரணம்
const temperatures = [25, 27, 28, 26, 29, 30, 28]; // செல்சியஸில் தினசரி வெப்பநிலை
let sum = 0;
for (let i = 0; i < temperatures.length; i++) {
  sum += temperatures[i];
}
const averageTemperature = sum / temperatures.length;
console.log("Average Temperature: ", averageTemperature); // வெளியீடு: Average Temperature:  27.571428571428573

இணைக்கப்பட்ட பட்டியல்களைப் புரிந்துகொள்ளுதல்

மறுபுறம், ஒரு இணைக்கப்பட்ட பட்டியல் என்பது கணுக்களின் தொகுப்பாகும், இங்கு ஒவ்வொரு கணுவும் ஒரு தரவு உறுப்பு மற்றும் வரிசையில் அடுத்த கணுவிற்கான ஒரு சுட்டி (அல்லது இணைப்பு) ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது. இணைக்கப்பட்ட பட்டியல்கள் நினைவக ஒதுக்கீடு மற்றும் டைனமிக் அளவு மாற்றம் ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் நெகிழ்வுத்தன்மையை வழங்குகின்றன.

இணைக்கப்பட்ட பட்டியல்களின் பண்புகள்:

இணைக்கப்பட்ட பட்டியல்களின் வகைகள்:

இணைக்கப்பட்ட பட்டியல் செயல்பாடுகளின் செயல்திறன்:

இணைக்கப்பட்ட பட்டியல் உதாரணம் (ஒரு பிளேலிஸ்ட்டை நிர்வகித்தல்):

ஒரு இசைப் பிளேலிஸ்ட்டை நிர்வகிப்பதாக கற்பனை செய்து பாருங்கள். பாடல்களைச் சேர்ப்பது, நீக்குவது அல்லது மறுவரிசைப்படுத்துவது போன்ற செயல்பாடுகளைக் கையாள ஒரு இணைக்கப்பட்ட பட்டியல் ஒரு சிறந்த வழியாகும். ஒவ்வொரு பாடலும் ஒரு கணு, மற்றும் இணைக்கப்பட்ட பட்டியல் பாடலை ஒரு குறிப்பிட்ட வரிசையில் சேமிக்கிறது. வரிசையைப் போல மற்ற பாடல்களை நகர்த்த வேண்டிய அவசியமின்றி பாடல்களைச் செருகலாம் மற்றும் நீக்கலாம். இது குறிப்பாக நீண்ட பிளேலிஸ்ட்களுக்கு பயனுள்ளதாக இருக்கும்.


// ஜாவாஸ்கிரிப்ட் உதாரணம்
class Node {
  constructor(data) {
    this.data = data;
    this.next = null;
  }
}

class LinkedList {
  constructor() {
    this.head = null;
  }

  addSong(data) {
    const newNode = new Node(data);
    if (!this.head) {
      this.head = newNode;
    } else {
      let current = this.head;
      while (current.next) {
        current = current.next;
      }
      current.next = newNode;
    }
  }

  removeSong(data) {
      if (!this.head) {
          return;
      }
      if (this.head.data === data) {
          this.head = this.head.next;
          return;
      }

      let current = this.head;
      let previous = null;

      while (current && current.data !== data) {
          previous = current;
          current = current.next;
      }

      if (!current) {
          return; // பாடல் கண்டுபிடிக்கப்படவில்லை
      }

      previous.next = current.next;
  }

  printPlaylist() {
    let current = this.head;
    let playlist = "";
    while (current) {
      playlist += current.data + " -> ";
      current = current.next;
    }
    playlist += "null";
    console.log(playlist);
  }
}

const playlist = new LinkedList();
playlist.addSong("Bohemian Rhapsody");
playlist.addSong("Stairway to Heaven");
playlist.addSong("Hotel California");
playlist.printPlaylist(); // வெளியீடு: Bohemian Rhapsody -> Stairway to Heaven -> Hotel California -> null
playlist.removeSong("Stairway to Heaven");
playlist.printPlaylist(); // வெளியீடு: Bohemian Rhapsody -> Hotel California -> null

விரிவான செயல்திறன் ஒப்பீடு

எந்த தரவுக் கட்டமைப்பைப் பயன்படுத்த வேண்டும் என்பது குறித்து தகவலறிந்த முடிவை எடுக்க, பொதுவான செயல்பாடுகளுக்கான செயல்திறன் வர்த்தகங்களைப் புரிந்துகொள்வது முக்கியம்.

உறுப்புகளை அணுகுதல்:

செருகுதல் மற்றும் நீக்குதல்:

நினைவகப் பயன்பாடு:

தேடல்:

சரியான தரவுக் கட்டமைப்பைத் தேர்ந்தெடுப்பது: சூழ்நிலைகள் மற்றும் எடுத்துக்காட்டுகள்

வரிசைகள் மற்றும் இணைக்கப்பட்ட பட்டியல்களுக்கு இடையிலான தேர்வு குறிப்பிட்ட பயன்பாடு மற்றும் அடிக்கடி செய்யப்படும் செயல்பாடுகளைப் பெரிதும் சார்ந்துள்ளது. உங்கள் முடிவை வழிநடத்த சில சூழ்நிலைகள் மற்றும் எடுத்துக்காட்டுகள் இங்கே:

சூழ்நிலை 1: அடிக்கடி அணுகலுடன் கூடிய நிலையான அளவு பட்டியலை சேமித்தல்

சிக்கல்: நீங்கள் பயனர் ஐடிகளின் பட்டியலைச் சேமிக்க வேண்டும், அது அதிகபட்ச அளவைக் கொண்டிருப்பதாக அறியப்படுகிறது மற்றும் குறியீட்டெண் மூலம் அடிக்கடி அணுகப்பட வேண்டும்.

தீர்வு: ஒரு வரிசை அதன் O(1) அணுகல் நேரம் காரணமாக சிறந்த தேர்வாகும். ஒரு நிலையான வரிசை (சரியான அளவு தொகுக்கும் நேரத்தில் தெரிந்தால்) அல்லது ஒரு டைனமிக் வரிசை (ஜாவாவில் ArrayList அல்லது C++ இல் vector போன்றவை) நன்றாக வேலை செய்யும். இது அணுகல் நேரத்தை பெரிதும் மேம்படுத்தும்.

சூழ்நிலை 2: ஒரு பட்டியலின் நடுவில் அடிக்கடி செருகுதல் மற்றும் நீக்குதல்

சிக்கல்: நீங்கள் ஒரு உரை திருத்தியை உருவாக்குகிறீர்கள், மேலும் ஒரு ஆவணத்தின் நடுவில் எழுத்துக்களை அடிக்கடி செருகுவதையும் நீக்குவதையும் திறமையாக கையாள வேண்டும்.

தீர்வு: ஒரு இணைக்கப்பட்ட பட்டியல் மிகவும் பொருத்தமானது, ஏனெனில் செருகல்/நீக்குதல் புள்ளி கண்டுபிடிக்கப்பட்டவுடன் நடுவில் செருகுதல் மற்றும் நீக்குதல் O(1) நேரத்தில் செய்யப்படலாம். இது ஒரு வரிசைக்குத் தேவையான உறுப்புகளை செலவுமிக்க நகர்த்துவதைத் தவிர்க்கிறது.

சூழ்நிலை 3: ஒரு வரிசையை (Queue) செயல்படுத்துதல்

சிக்கல்: ஒரு அமைப்பில் பணிகளை நிர்வகிக்க நீங்கள் ஒரு வரிசை (queue) தரவுக் கட்டமைப்பை செயல்படுத்த வேண்டும். பணிகள் வரிசையின் முடிவில் சேர்க்கப்பட்டு முன்னால் இருந்து செயலாக்கப்படுகின்றன.

தீர்வு: ஒரு வரிசையைச் செயல்படுத்த ஒரு இணைக்கப்பட்ட பட்டியல் பெரும்பாலும் விரும்பப்படுகிறது. Enqueue (முடிவில் சேர்ப்பது) மற்றும் dequeue (முன்னால் இருந்து நீக்குவது) செயல்பாடுகள் இரண்டும் ஒரு இணைக்கப்பட்ட பட்டியலுடன் O(1) நேரத்தில் செய்யப்படலாம், குறிப்பாக ஒரு வால் சுட்டியுடன்.

சூழ்நிலை 4: சமீபத்தில் அணுகப்பட்ட உருப்படிகளை கேச்சிங் செய்தல்

சிக்கல்: அடிக்கடி அணுகப்படும் தரவுகளுக்கு நீங்கள் ஒரு கேச்சிங் பொறிமுறையை உருவாக்குகிறீர்கள். ஒரு உருப்படி ஏற்கனவே கேச்சில் உள்ளதா என்பதை விரைவாகச் சரிபார்த்து அதை மீட்டெடுக்க வேண்டும். ஒரு குறைந்தபட்ச சமீபத்தில் பயன்படுத்தப்பட்ட (LRU) கேச் பெரும்பாலும் தரவுக் கட்டமைப்புகளின் கலவையைப் பயன்படுத்தி செயல்படுத்தப்படுகிறது.

தீர்வு: ஒரு ஹாஷ் அட்டவணை மற்றும் ஒரு இரட்டை இணைக்கப்பட்ட பட்டியலின் கலவையானது பெரும்பாலும் ஒரு LRU கேச்சிற்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஒரு உருப்படி கேச்சில் உள்ளதா என்பதைச் சரிபார்க்க ஹாஷ் அட்டவணை O(1) சராசரி-நேர சிக்கலை வழங்குகிறது. இரட்டை இணைக்கப்பட்ட பட்டியல் அவற்றின் பயன்பாட்டின் அடிப்படையில் உருப்படிகளின் வரிசையை பராமரிக்கப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஒரு புதிய உருப்படியைச் சேர்ப்பது அல்லது ஏற்கனவே உள்ள உருப்படியை அணுகுவது அதை பட்டியலின் தலைக்கு நகர்த்துகிறது. கேச் நிரம்பியவுடன், பட்டியலின் வாலில் உள்ள உருப்படி (குறைந்தபட்சம் சமீபத்தில் பயன்படுத்தப்பட்டது) வெளியேற்றப்படுகிறது. இது வேகமான தேடலின் நன்மைகளை உருப்படிகளின் வரிசையை திறமையாக நிர்வகிக்கும் திறனுடன் இணைக்கிறது.

சூழ்நிலை 5: பல்லுறுப்புக்கோவைகளைக் குறிப்பிடுதல்

சிக்கல்: நீங்கள் பல்லுறுப்புக்கோவை வெளிப்பாடுகளை (எ.கா., 3x^2 + 2x + 1) குறிப்பிட மற்றும் கையாள வேண்டும். பல்லுறுப்புக்கோவையின் ஒவ்வொரு உறுப்புக்கும் ஒரு குணகம் மற்றும் ஒரு அடுக்கு உள்ளது.

தீர்வு: பல்லுறுப்புக்கோவையின் உறுப்புகளைக் குறிக்க ஒரு இணைக்கப்பட்ட பட்டியலைப் பயன்படுத்தலாம். பட்டியலின் ஒவ்வொரு கணுவும் ஒரு உறுப்பின் குணகம் மற்றும் அடுக்கைச் சேமிக்கும். இது குறிப்பாக குறைவான உறுப்புகளைக் கொண்ட பல்லுறுப்புக்கோவைகளுக்கு (அதாவது, பூஜ்ஜிய குணகங்களைக் கொண்ட பல உறுப்புகள்) பயனுள்ளதாக இருக்கும், ஏனெனில் நீங்கள் பூஜ்ஜியமற்ற உறுப்புகளை மட்டுமே சேமிக்க வேண்டும்.

உலகளாவிய டெவலப்பர்களுக்கான நடைமுறைப் பரிசீலனைகள்

சர்வதேச அணிகள் மற்றும் பலதரப்பட்ட பயனர் தளங்களைக் கொண்ட திட்டங்களில் பணிபுரியும்போது, பின்வருவனவற்றைக் கருத்தில் கொள்வது முக்கியம்:

முடிவுரை

வரிசைகள் மற்றும் இணைக்கப்பட்ட பட்டியல்கள் இரண்டும் சக்திவாய்ந்த மற்றும் பல்துறை தரவு கட்டமைப்புகள், ஒவ்வொன்றும் அதன் சொந்த பலம் மற்றும் பலவீனங்களைக் கொண்டுள்ளன. வரிசைகள் அறியப்பட்ட குறியீடுகளில் உள்ள உறுப்புகளுக்கு வேகமான அணுகலை வழங்குகின்றன, அதே நேரத்தில் இணைக்கப்பட்ட பட்டியல்கள் செருகுதல் மற்றும் நீக்குதல்களுக்கு நெகிழ்வுத்தன்மையை வழங்குகின்றன. இந்த தரவுக் கட்டமைப்புகளின் செயல்திறன் பண்புகளைப் புரிந்துகொண்டு, உங்கள் பயன்பாட்டின் குறிப்பிட்ட தேவைகளைக் கருத்தில் கொள்வதன் மூலம், திறமையான மற்றும் அளவிடக்கூடிய மென்பொருளுக்கு வழிவகுக்கும் தகவலறிந்த முடிவுகளை நீங்கள் எடுக்கலாம். உங்கள் பயன்பாட்டின் தேவைகளை பகுப்பாய்வு செய்யவும், செயல்திறன் தடைகளைக் கண்டறியவும், மற்றும் முக்கியமான செயல்பாடுகளை சிறப்பாக மேம்படுத்தும் தரவுக் கட்டமைப்பைத் தேர்வு செய்யவும் நினைவில் கொள்ளுங்கள். புவியியல் ரீதியாக சிதறியுள்ள அணிகள் மற்றும் பயனர்களைக் கருத்தில் கொண்டு உலகளாவிய டெவலப்பர்கள் அளவிடுதல் மற்றும் பராமரிப்புத்திறன் குறித்து குறிப்பாக கவனமாக இருக்க வேண்டும். சரியான கருவியைத் தேர்ந்தெடுப்பது ஒரு வெற்றிகரமான மற்றும் சிறப்பாக செயல்படும் தயாரிப்புக்கான அடித்தளமாகும்.