Grundlagen der Programmierung: Datenstrukturen

Was sind Datenstrukturen?

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Die wahrscheinlich allgemeinste Aussage über Datenstrukturen lautet: Bei Datenstrukturen handelt es sich um eine absichtliche Anordnung von Daten.

Transkript

Besprechen wir einmal das Allergrundlegendste: Der Begriff Datenstruktur ist vielleicht etwas abstrakt und unspezifisch. Normalerweise wollen wir Programmierer eine genaue Definition, klare Aussagen. Was also ist mit Datenstruktur genau gemeint? Für jetzt und hier ist abstrakt und unspezifisch eine gute Sache. So bleiben wir nämlich flexibel, was in unserem Zusammenhang Sinn macht. Denn eine Datenstruktur ist genau das, wonach es klingt. Es ist eine bewusst zusammengestellte Ansammlung von Daten. Keine einsame Integer-Variable hier oder eine Zeichenkette da und eine vollgefüllte Variable dort drüben. Nein. Wir haben nur einige Daten zusammengetragen und sie in eine bestimmte Reihenfolge gebracht. Warum wir das tun? Weil's praktisch ist und uns das Leben erleichtert. Genau so wie wenn Sie mit Rechnungen und Gebühren arbeiten. Da wollen Sie auch Ihre Papiere in Haufen und Ordnern zusammenhaben und dann vielleicht die Ordner noch in einem Regal. Weil's schlicht und ergreifend angenehmer ist, die miteinander in Beziehung stehen, auch beisammen zu haben. Denn würde diese Information aufgeteilt und voneinander getrennt werden, wäre das sinnbefreit. Sie würden mit einem Fetzen Papier in der Hand enden, auf dem ein halbes Kilogramm Mehl steht. Wir brauchen also Datenstrukturen, weil sie dem entsprechen, wie wir als Menschen ticken. Obwohl es auf der Hand liegt, dass wir es manchmal vergessen. Wir beginnen über Datenstrukturen zu lernen und werden sofort von Begriffen wie assoziative Arrays oder binäre Suchbäume umzingelt. Das klingt bestimmt nicht wie etwas, womit wir Menschen im täglichen Leben zu tun haben. Das stimmt aber nicht ganz. Wir denken ganz selbstverständlich in Datenstrukturen Klar, wir verwenden den Begriff nicht, aber wir denken in Informationssammlungen. Ein Rezept ist ebenso eine Datenstruktur wie eine Einkaufsliste. Ein Telefonverzeichnis, ein Wörterbuch, eine Enzyklopädie, ein Flugplan. All das sind keine zufälligen Zusammenstellungen. Sie haben eine Struktur, eine Form. Denken Sie an einen Bankauszug. Wir können ihn in den Händen halten und wir wissen, dass es eine Ansammlung an Informationen ist. Es ist ein Datenarrangement, nichts Zufälliges. Es ist eine bewusst erzeugte Liste mit Transaktionen mit einer speziellen Reihung und jede Transaktion stellt in sich eine bewusste Zusammenstellung von Daten dar. Die Information. Das Datum. Der Betrag. Von wo er überwiesen wurde. Das hat erst einmal nichts mit Computern zu tun. Wir brauchen keine Computer, um einen Kassenbericht ein Telefonbuch oder eine Einkaufsliste zu erstellen. Die gibt's alle schon viel länger, als es Computer gegeben hat. Falls Sie objektorientiert programmieren, denken Sie vielleicht: Ist das nicht genau das, was wir mit Klassen und Objekten machen? Ich meine, wir definieren diese Echte-Welt-Objekte in einem Programm, weil wir so denken, oder weil wir anscheinend so denken. Ja, auf jeden Fall Objekte sind eine spezielle Art Datenstruktur, nur eben nicht die einzigen. Ich werde absichtlich einfache Allerweltsbeispiele verwenden. denn der Begriff Datenstruktur steht in keinster Weise für irgendeinen Level an Komplexität. Natürlich gibt's auch große, komplexe Datenstrukturen. Aber wir brauchen genau so übersichtliche, geradlinige Strukturen. Unsere Arbeitsdefinition einer Datenstruktur ist also die, dass eine Datenstruktur eine absichtliche Zusammenstellung von Daten darstellt. Es ist eine wunderbar unspezifische Definition und deckt eine große Bandbreite an Möglichkeiten ab. Aber da gibt's noch etwas zu sagen. Der Schwerpunkt dieses Videotrainings liegt bei Datenstrukturen, die im Speicher eines laufenden Computerprogramms erzeugt und verwendet werden. Kann schon sein, dass Sie an einem bestimmten Punkt alle Daten herausnehmen oder auch behalten und anderwertig speichern wollen. Durchs Netzwerk an eine Cloud schicken wollen. Oder an eine Datenbank. Aber das ist nicht das, worüber wir sprechen werden. Klar, wenn Sie mit Datenbanken arbeiten, mit einem SQL-Server, Oracle oder MySQL, da haben wir Tabellen, wir haben Reihen und Spalten und das entspricht der Definition der absichtlichen Zusammenstellung von Daten. Aber ich denke, es ist klar, wo ich die Trennlinie ziehen werde. Wenn unsere Daten also unsere Programme verlassen, dann ist das eine völlig andere Geschichte. Unsere Aufmerksamkeit bleibt bei den absichtlich zusammengestellten Daten, die im Speicher einer laufenden Applikation liegen.

Grundlagen der Programmierung: Datenstrukturen

Erhalten Sieeinen klaren Eindruck von Datenstrukturen und deren Eigenheiten und verstehen, wie Sie diese am besten einsetzen können – ganz unabhängig von den einzelnen Programmiersprachen.

2 Std. 51 min (29 Videos)
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