DTS 08-25/08/2009

Tree
ทรี (Tree) เป็นโครงสร้างข้อมูลที่ความสัมพันธ์ระหว่าง โหนดจะมีความสัมพันธ์ลดหลั่นกันเป็นลำดับชั้นแต่ละโหนดจะมีความสัมพันธ์กับโหนดในระดับที่ต่ำลงมา หนึ่งระดับได้หลาย ๆ โหนดเรียกโหนดดังกล่าวว่า
โหนดแม่
โหนดที่อยู่ต่ำกว่าโหนดแม่อยู่หนึ่งระดับเรียกว่า โหนดลูก
โหนดที่อยู่ในระดับสูงสุดและไม่มีโหนดแม่เรียกว่า โหนดราก
โหนดที่มีโหนดแม่เป็นโหนดเดียวกันเรียกว่า โหนดพี่น้อง
โหนดที่ไม่มีโหนดลูก เรียกว่าโหนดใบ
เส้นเชื่อมแสดงความสัมพันธ์ระหว่างโหนดสองโหนดเรียกว่า กิ่ง
นิยามของทรี
1. นิยามทรีด้วยนิยามของกราฟ
ทรี คือ กราฟที่ต่อเนื่องโดยไม่มีวงจรปิด (loop) ในโครงสร้าง โหนดสองโหนดใด ๆ ในทรีต้องมีทางติดต่อัน
ทางเดียวเท่านั้น และทรีที่มี N โหนด ต้องมีกิ่งทั้งหมด N-1 เส้น
2. นิยามทรีด้วยรูปแบบรีเคอร์ซีฟ
ทรีประกอบด้วยสมาชิกที่เรียกว่าโหนด โดยที่ ถ้าว่าง ไม่มีโหนดใด ๆ เรียกว่านัลทรี (Null Tree) และถ้ามีโหนดหนึ่งเป็นโหนดราก ส่วนที่เหลือจะแบ่งเป็นทรีย่อย (Sub Tree)
นิยามที่เกี่ยวข้องกับทรี
1. ฟอร์เรสต์ (Forest) หมายถึง กลุ่มของทรีที่เกิดจากการเอาโหนดรากของทรีออกหรือ เซตของทรีที่แยกจากกัน
2. ทรีที่มีแบบแผน (Ordered Tree) หมายถึง ทรีที่โหนดต่าง ๆ ในทรีนั้นมีความสัมพันธ์ที่แน่นอน
3. ทรีคล้าย (Similar Tree) คือ ทรีที่มีโครงสร้างเหมือนกัน หรือทรีที่มีรูปร่างของทรีเหมือนกัน โดยไม่คำนึงถึงข้อมูลที่อยู่ในแต่ละโหนด
4. ทรีเหมือน (Equivalent Tree) คือ ทรีที่เหมือนกันโดยสมบูรณ์ โดยต้องเป็นทรีที่คล้ายกันและแต่ละโหนดในตำแหน่งเดียวกันมีข้อมูลเหมือนกัน
5. กำลัง (Degree) หมายถึง จำนวนทรีย่อยของโหนด นั้น ๆ
6. ระดับของโหนด (Level of Node) คือ ระยะทางในแนวดิ่งของโหนดนั้น ๆ ที่อยู่ห่างจากโหนดรากและจำนวนเส้นทางตามแนวดิ่งของโหนดใด ๆ ซึ่งห่างจากโหนดราก เรียกว่า ความสูง (Height) หรือความ
ลึก (Depth)
ขั้นตอนการแปลงทรีทั่วๆ ไปให้เป็นไบนารีทรี มีลำดับขั้นตอนการแปลง ดังต่อไปนี้
1. ให้โหนดแม่ชี้ไปยังโหนดลูกคนโต แล้วลบความสัมพันธ์ ระหว่างโหนดแม่และโหนดลูกอื่น ๆ
2. ให้เชื่อมความสัมพันธ์ระหว่างโหนดพี่น้อง
3. จับให้ทรีย่อยทางขวาเอียงลงมา 45 องศา

DTS 07-11/08/2009

Queue
คิว (Queue) เป็นโครงสร้างข้อมูลแบบเชิงเส้นการเพิ่มข้อมูลจะกระทำที่ปลายข้างหนึ่งซึ่งเรียกว่าส่วนท้ายหรือเรียร์ (rear) และการนำข้อมูลออกจะกระทำที่ปลายอีกข้างหนึ่งซึ่งเรียกว่า ส่วนหน้า หรือฟรอนต์
(front)ลักษณะการทำงานของคิวเป็นลักษณะของการเข้าก่อนออกก่อนหรือที่เรียกว่า FIFO (First In First Out)
การแทนที่ข้อมูลของคิวสามารถทำได้ 2 วิธี คือ
1. การแทนที่ข้อมูลของคิวแบบลิงค์ลิสต์
2. การแทนที่ข้อมูลของคิวแบบอะเรย์
การดำเนินการเกี่ยวกับคิว ได้แก่
1. Create Queue การสร้างคิว
2. Enqueue การใส่สมาชิกตัวใหม่ลงในคิว
3. Dequeue การนำสมาชิกออกจากคิว
4. Queue Front การนำข้อมูลที่อยู่ตอนต้นของคิวมาแสดงแต่จะไม่ทำการเอาข้อมูลออกจากคิว
5. Queue Rear การนำข้อมูลที่อยู่ตอนท้ายของคิวมาแสดงแต่จะไม่ทำการเอาข้อมูลออกจากคิว
6. Empty Queue การตรวจสอบว่าคิวว่างหรือไม่
7. Full Queue การตรวจสอบว่าคิวเต็มหรือไม่
8. Queue Count การนับจำนวนสมาชิกที่อยู่ในคิว
9. Destroy Queue การลบข้อมูลทั้งหมดที่อยู่ในคิว

การนำข้อมูลเข้าสู่คิว จะไม่สามารถนำเข้าในขณะที่คิวเต็ม หรือไม่มีที่ว่าง ถ้าพยายามนำเข้าจะทำให้เกิดความผิดพลาดที่เรียกว่า overflow การนำข้อมูลออกจากคิว จะไม่สามารถนำอะไรออกจากคิวที่ว่างเปล่าได้ ถ้าพยายามจะทำให้เกิดความผิดพลาดที่เรียกว่า underflow

DTS 06-04/08/2009

Stack
ลักษณะที่สำคัญของสแตก คือ ข้อมูลที่ใส่หลังสุดจะถูกนำออกมาจากสแตกเป็นลำดับแรกสุด เรียกคุณสมบัตินี้ว่า LIFO (Last In First Out)
กระบวนการในการทำงานของสแตก ประกอบด้วย
1. Push คือ การนำข้อมูลใส่ลงไปในสแตก
2. Pop คือ การนำข้อมูลออกจากส่วนบนสุดของสแตกถ้าสแตกมีสมาชิกเพียง 1 ตัว แล้วถูก Pop ออก จะทำให้สแตกว่าง (Stack Empty) คือ ไม่มีสมาชิกอยู่ในสแตกเลยและถ้าเรา Pop สแตกนี้อีกครั้ง จะทำให้เกิดความผิดพลาดที่เรียกว่า Stack Underflow
การแทนที่ข้อมูลของสแตก ทำได้ 2 วิธี คือ
1. การแทนที่ข้อมูลของสแตกแบบลิงค์ลิสต์ ประกอบด้วย 2 ส่วน คือ
1) Head Node จะประกอบไปด้วย 2 ส่วน คือ top pointer และจำนวนสมาชิกในสแตก
2) Data Node จะประกอบไปด้วยข้อมูล (Data) และพอยเตอร์ ที่ชี้ไปยังข้อมูลตัวถัดไป
2. การแทนที่ข้อมูลของสแตกแบบอะเรย์การดำเนินการเกี่ยวกับสแตก มีดังนี้
1) Create Stack คือ การสร้างสแตก
2) Push Stack คือ การเพิ่มข้อมูลลงไปในสแตก
3) Pop Stack คือ การนำข้อมูลบนสุดออกจากสแตก
4) Stack Top คือ การคัดลอกข้อมูลที่อยู่บนสุดของสแตก โดยไม่มีการลบข้อมูลออกจากสแตก
5) Empty Stack คือ การตรวจสอบการว่างของสแตก เพื่อป้องกัน Stack Underflow
6) Full Stack คือ การตรวจสอบว่าสแตกเต็มหรือไม่ เพื่อป้องกัน Stack Overflow
7) Stack Count คือ การนับจำนวนสมาชิกในสแตก
8) Destroy Stack คือ การลบข้อมูลทั้งหมดที่อยู่ในสแตก
การประยุกต์ใช้สแตก นำไปใช้ในงานด้านปฏิบัติการของคอมพิวเตอร์ที่ต้องการเก็บข่าวสารอันดับแรกสุดไว้ใช้หลังสุด เช่น โปรแกรมแปลภาษา การคำนวณนิพจน์ทางคณิตศาสตร์ และรีเคอร์ชั่น (Recursion)
โดยทั่วไปนิพจน์ทางคณิตศาสตร์สามารถเขียนได้ 3 รูปแบบ คือ
1.นิพจน์ Infix นิพจน์รูปแบบนี้ operator จะอยู่ตรงกลางระหว่างตัวถูกดำเนินการ 2ตัว
2.นิพจน์ Postfix นิพจน์รูปแบบนี้ จะต้องเขียนตัวถูกดำเนินการตังที่ 1 และ 2 ก่อน แล้วตามด้วยoperator
3.นิพจน์ Prefix นิพจน์รูปแบบนี้ จะต้องเขียน operatorก่อนแล้วตามด้วยตัวถูกดำเนินการตัวที่ 1และ 2

DTS 05-28/07/2009

ลิงค์ลิสต์ (Linked List)
เป็นวิธีการเก็บข้อมูลอย่างต่อเนื่องของอิลิเมนต์ต่าง ๆ โดยมีพอยเตอร์เป็นตัวเชื่อมต่อแต่ละอิลิเมนท์ เรียกว่าโนด (Node)ด้วย 2 ส่วน คือ
1. Data จะเก็บข้อมูลของอิลิเมนท์
2. Link Field จะทำหน้าที่เก็บตำแหน่งของโนดต่อไปในลิสต์
ในลิงค์ลิสต์จะมีตัวแปรสำหรับชี้ตำแหน่งลิสต์ (List pointer variable)ซึ่งเป็นที่เก็บตำแหน่งเริ่มต้นของลิสต์ ซึ่งก็คือโหนดแรกของลิสต์นั่นเอง ถ้าลิสต์ไม่มีข้อมูล ข้อมูลในโหนดแรกของลิสต์จะเป็น Null
โครงสร้างข้อมูลแบบลิงค์ลิสต์โครงสร้างข้อมูลแบบลิงค์ลิสต์จะแบ่งเป็น 2 ส่วน คือ
1. Head Structure จะประกอบไปด้วย 3 ส่วนได้แก่ จำนวนโหนดในลิสต์ (Count) พอยเตอร์ที่ชี้ไปยังโหนดที่เข้าถึง (Pos) และพอยเตอร์ที่ชี้ไปยังโหนดข้อมูลแรกของลิสต์ (Head)
2. Data Node Structure จะประกอบไปด้วยข้อมูล(Data) และพอยเตอร์ที่ชี้ไปยังข้อมูลตัวถัดไปกระบวนงานและฟังก์ชั่นที่ใช้ดำเนินงานพื้นฐาน
1. กระบวนงาน Create List หน้าที่สร้างลิสต์ว่างผลลัพธ์ ลิสต์ว่าง
2. กระบวนงาน Insert Node หน้าที่เพิ่มข้อมูลลงไปในลิสต์บริเวณตำแหน่งที่ต้องการข้อมูลนำเข้า ลิสต์ ข้อมูล และตำแหน่งผลลัพธ์ ลิสต์ที่มีการเปลี่ยนแปลง
3. กระบวนงาน Delete Node หน้าที่ ลบสมาชิกในลิสต์บริเวณตำแหน่งที่ต้องการข้อมูลนำเข้า ข้อมูลและตำแหน่งผลลัพธ์ ลิสต์ที่มีการเปลี่ยนแปลง
4. กระบวนงาน Search list หน้าที่ ค้นหาข้อมูลในลิสต์ที่ต้องการข้อมูลนำเข้าลิสต์ผลลัพธ์ ค่าจริงถ้าพบข้อมูล ค่าเท็จถ้าไม่พบข้อมูล
5. กระบวนงาน Traverse หน้าที่ ท่องไปในลิสต์เพื่อเข้าถึงและประมวลผลข้อมูลนำเข้าลิสต์ผลลัพธ์ ขึ้นกับการประมวลผล เช่นเปลี่ยนแปลงค่าใน node , รวมฟิลด์ในลิสต์ ,คำนวณค่าเฉลี่ยของฟิลด์ เป็นต้น
6. กระบวนงาน Retrieve Node หน้าที่ หาตำแหน่งข้อมูลจากลิสต์ข้อมูลนำเข้าลิสต์ผลลัพธ์ ตำแหน่งข้อมูลที่อยู่ในลิสต์
7. ฟังก์ชั่น EmptyList หน้าที่ ทดสอบว่าลิสต์ว่างข้อมูลนำเข้า ลิสต์ผลลัพธ์ เป็นจริง ถ้าลิสต์ว่างเป็นเท็จ ถ้าลิสต์ไม่ว่าง
8. ฟังก์ชั่น FullList หน้าที่ ทดสอบว่าลิสต์เต็มหรือไม่ข้อมูลนำเข้าลิสต์ผลลัพธ์ เป็นจริง ถ้าหน่วยความจำเต็มเป็นเท็จ ถ้าสามารถมีโหนดอื่น
9. ฟังก์ชั่น list count หน้าที่ นับจำนวนข้อมูลที่อยู่ในลิสต์ข้อมูลนำเข้าลิสต์ผลลัพธ์ จำนวนข้อมูลที่อยู่ในลิสต์
10. กระบวนงาน destroy list หน้าที่ ทำลายลิสต์ข้อมูลนำเข้า ลิสต์ผลลัพธ์ ไม่มีลิสต์