بنية البيانات الخطية هي بنية بيانات مستوى واحد بينما تكون هياكل البيانات غير الخطية هي بنية البيانات متعددة المستويات. تصف بنية البيانات مسبقًا كيفية تنظيم البيانات والوصول إليها وارتباطها ومعالجتها.
رسم بياني للمقارنة
| أساس للمقارنة | هيكل البيانات الخطية | بنية البيانات غير الخطية |
|---|---|---|
| الأساسية | يتم ترتيب عناصر البيانات بطريقة منظمة حيث يتم إرفاق العناصر في وقت واحد. | يقوم بترتيب البيانات بترتيب تم فرزه وهناك علاقة بين عناصر البيانات. |
| عبور البيانات | يمكن الوصول إلى عناصر البيانات في وقت واحد (تشغيل واحد). | لا يمكن نقل عناصر البيانات دفعة واحدة. |
| سهولة التنفيذ | بساطة | مركب |
| مستويات المعنية | مستوى واحد | مستوى متعدد |
| أمثلة | صفيف ، قائمة انتظار ، مكدس ، قائمة مرتبطة ، إلخ. | شجرة ورسم بياني. |
| استخدام الذاكرة | غير فعال | فعال |
تعريف بنية البيانات الخطية
تعتبر بنية البيانات خطية إذا قامت عناصر البيانات ببناء تسلسل من قائمة خطية. يتم إرفاق العناصر ببعضها البعض وبترتيب محدد. تستهلك مساحة ذاكرة خطية ، عناصر البيانات مطلوبة لتخزين بطريقة متسلسلة في الذاكرة. أثناء تنفيذ بنية البيانات الخطية يتم الإعلان عن مقدار الذاكرة اللازمة مسبقًا. لا يجعل استخدام جيد للذاكرة ويؤدي إلى هدر الذاكرة. يتم زيارة عنصر البيانات بالتسلسل حيث يمكن الوصول إلى عنصر واحد فقط بشكل مباشر.
الأمثلة الموجودة في بنية البيانات الخطية هي الصفيف ، والمكدس ، وقائمة الانتظار ، والقائمة المرتبطة ، إلخ. المصفوفة هي مجموعة من عدد محدد من العناصر المتجانسة أو عناصر البيانات. المكدس وقائمة الانتظار هي أيضا مجموعة مرتبة من العناصر مثل مصفوفة ولكن هناك حالة خاصة حيث يتبع ترتيب مكدس LIFO (Last in first out) وقائمة الانتظار تستخدم FIFO (أولاً في البداية) لإدراج العناصر وحذفها. يمكن تعريف القوائم على أنها مجموعة من عناصر بيانات الأرقام المتغيرة.
تعريف بنية البيانات غير الخطية
لا يقوم هيكل البيانات غير الخطية بترتيب البيانات بشكل متسلسل ، بل يتم ترتيبها بترتيب مفرز. في هذا ، يمكن إرفاق عناصر البيانات بأكثر من عنصر واحد يعرض العلاقة الهرمية التي تنطوي على العلاقة بين الطفل والوالد والجدين. في بنية البيانات غير الخطية ، لا يتم اجتياز عناصر البيانات والإدراج أو الحذف بالتسلسل.
تستخدم بنية البيانات غير الخطية الذاكرة بكفاءة ولا تتطلب تصريح الذاكرة مقدمًا. هناك المثالان الشائعان لبنية البيانات غير الخطية - الشجرة والرسم البياني . ينظم هيكل بيانات شجرة ويخزن عناصر البيانات في علاقة هرمية.
الاختلافات الأساسية بين بنية البيانات الخطية وغير الخطية
- في بنية البيانات الخطية ، يتم تنظيم البيانات بترتيب خطي ترتبط فيه العناصر واحدة تلو الأخرى. في مقابل ، في بنية البيانات غير الخطية ، لا يتم تخزين عناصر البيانات بطريقة متسلسلة بدلاً من أن تكون العناصر مرتبطة هرمية.
- يعد نقل البيانات في بنية البيانات الخطية أمرًا سهلاً لأنه يمكن أن يؤدي إلى اجتياز جميع عناصر البيانات دفعة واحدة ، ولكن في وقت واحد يمكن الوصول إلى عنصر واحد بشكل مباشر. على العكس ، في بنية البيانات غير الخطية ، لا تتم زيارة العقد بشكل تسلسلي ولا يمكن عبورها دفعة واحدة.
- يتم إرفاق عناصر البيانات في هيكل البيانات الخطية ، مما يعني أنه يمكن ربط عنصرين فقط بعنصرين آخرين في حين أن هذا ليس هو الحال في بنية البيانات غير الخطية حيث يمكن توصيل عنصر بيانات واحد بالعديد من العناصر الأخرى.
- يتم تنفيذ هياكل البيانات الخطية بسهولة بالنسبة إلى بنية البيانات غير الخطية.
- يتم تضمين مستوى واحد من العناصر في بنية البيانات الخطية. على العكس ، تتضمن بنية البيانات غير الخطية مستويات متعددة.
- ومن أمثلة بنية البيانات الخطية الصفيف ، والصف ، والتكدس ، والقائمة المرتبطة ، إلخ. وعلى النقيض من ذلك ، فإن الشجرة والرسم البياني هما مثالان على بنية البيانات غير الخطية.
- يتم استخدام الذاكرة بكفاءة في بنية البيانات غير الخطية حيث يميل بنية البيانات الخطية إلى إهدار الذاكرة.
استنتاج
تشتمل بنية البيانات الخطية على مستوى واحد لعناصر البيانات وتمثل العلاقة الخطية. من ناحية أخرى ، يقال إن بنية البيانات غير الخطية هي بنية بيانات متعددة المستويات تشكل علاقة هرمية بين البيانات.
