هياكل البيانات الأساسية

هياكل البيانات (Data structures) هي طرق لتنظيم وتخزين البيانات في برنامج أو نظام كمبيوتر، وتُعد وسيلة لإدارة ومعالجة البيانات بكفاءة وفعالية؛ مما يمكّن الخوارزميات والعمليات الأخرى من العمل بشكل أسرع (run faster) وبدقة أكبر.

قد يحدد هيكل البيانات Data structure طريقة معينة لتنظيم البيانات في الذاكرة، مثل array أو linked list أو tree. قد يحدد أيضًا العمليات التي يمكن إجراؤها على البيانات، مثل inserting أو deleting أو searching عن قيم محددة.

الخوارزميات وهياكل البيانات مفاهيم وثيقة الصلة بعلوم الكمبيوتر، ولكنها ليست الشيء نفسه.

الخوارزمية Algorithm هي مجموعة من التعليمات لأداء مهمة محددة أو حل مشكلة معينة. وهي إجراء خطوة بخطوة يأخذ بيانات الإدخال وينتج بيانات الإخراج. ويمكن اعتبار الخوارزمية Algorithm كوصفة أو مخطط لحل مشكلة ما.

من ناحية أخرى، فإن هيكل البيانات Data structure هو طريقة لتنظيم وتخزين البيانات في برنامج أو نظام كمبيوتر؛ ويعد طريقة خاصة لترتيب البيانات في الذاكرة، بحيث يمكن الوصول إليها ومعالجتها بكفاءة.

ويتمثل الاختلاف الرئيس بين الخوارزميات وهياكل البيانات Algorithms and Data Structures في أن الخوارزمية تحدد تسلسلًا معينًا من الخطوات لحل مشكلة ما، بينما يحدد هيكل البيانات طريقة تنظيم البيانات والوصول إليها في الذاكرة.

غالبًا ما تُستخدم الخوارزميات وهياكل البيانات معًا في حل المشكلات الحسابية. قد تتطلب خوارزمية معينة هيكل بيانات محدد لمعالجة بيانات الإدخال بكفاءة، ويمكن أن يكون لاختيار هيكل البيانات تأثير كبير على كفاءة الخوارزمية؛ لذلك، فإن فهم كل من الخوارزميات وهياكل البيانات أمر ضروري للمبرمجين لتطوير حلول برمجية فعالة.

نعم، يتطلب فهم هياكل البيانات (Data structures) بعض المعرفة السابقة بالبرمجة، على الأقل أساسيات البرمجة مثل الشروط conditions والحلقات loops والمتغيرات variables والوظائف functions؛ حيث إن فهم هذه الأساسيات يُعد أمرًا مهمًا وضروريًا قبل دراسة هياكل البيانات. وفي هذه الدورة ستتعلم أساسيات هياكل البيانات؛ لتتمكن من اختيار هياكل البيانات المناسبة التي يجب استخدامها في المواقف المختلفة.

تمتد هذه الدورة لمدة تتراوح بين أسبوعين إلى ثلاثة أسابيع تقريبًا، ويعتمد الجدول الزمني على معدل تحصيلك وتعلمك، وظروف حياتك اليومية، وحجم الوقت الذي تخصصه للدراسة كل يوم.