Die Hauptunterschied zwischen linearen und nichtlinearen Datenstrukturen ist das lineare Datenstrukturen ordnen Daten sequentiell an, während nichtlineare Datenstrukturen Daten hierarchisch anordnen, wodurch eine Beziehung zwischen den Datenelementen erzeugt wird.

Eine Datenstruktur ist eine Möglichkeit zum Speichern und Verwalten von Daten. Es gibt zwei Arten von Datenstrukturen als lineare und nichtlineare Datenstrukturen. Lineare Datenstrukturen ermöglichen das sequentielle Durchlaufen der Elemente. Andererseits wird in einer nichtlinearen Datenstruktur jedes Element an ein oder mehrere Elemente angehängt, wodurch eine Beziehung zwischen den Elementen entsteht.

Lineare Datenstrukturen, nichtlineare Datenstrukturen

Was sind lineare Datenstrukturen?

Eine lineare Datenstruktur ist eine Datenstruktur, die Datenelemente in sequentieller Reihenfolge enthält. In einer linearen Datenstruktur werden die benachbarten Elemente aneinander angehängt. Diese Datenstrukturen bewirken jedoch keine bessere Ausnutzung des Speichers. Daher kann es zu Speicherverschwendung führen.

Array, Linked List, Stack und Queue sind einige gängige Beispiele für lineare Datenstrukturen. Ein Array speichert Datenelemente desselben Datentyps. Eine verknüpfte Liste ist eine Datenstruktur, die eine Menge von Knoten enthält; jeder Knoten speichert Daten und Adresse eines anderen Knotens. Diese Knoten verbinden sich zu einer kettenähnlichen Struktur.

Ein Stack ist ein abstrakter Datentyp, der sich ähnlich wie ein realer Stack verhält. Es folgt der LIFO-Reihenfolge (Last in First Out). Mit anderen Worten, das letzte eingefügte Element befindet sich ganz oben im Stapel. Daher ist das Element, auf das zuerst zugegriffen wird, das zuletzt eingefügte Element. Darüber hinaus wird das Einfügen von Elementen in den Stapel als Push-Operation bezeichnet, und das Entfernen von Elementen aus dem Stapel wird als Pop-Operation bezeichnet.

Abbildung 1: Lineare Datenstruktur – Stack

Eine Warteschlange ist ebenfalls eine abstrakte Datenstruktur, hat jedoch zwei Enden zum Einfügen von Elementen und zum Löschen von Elementen. Das Einfügen von Elementen wird als Enqueue bezeichnet und das Entfernen von Elementen wird als Dequeue bezeichnet.

Was sind nichtlineare Datenstrukturen?

Die nicht lineare Datenstruktur speichert Daten in einer nicht sequentiellen Weise. Es bildet eine hierarchische Beziehung zwischen den untergeordneten Elementen und den übergeordneten Elementen. Mit anderen Worten, die Datenelemente werden aneinander angehängt, wodurch eine Beziehung zwischen ihnen entsteht. Es ist nicht möglich, Elemente einzufügen, Elemente zu löschen oder die Elemente der Reihe nach durchzugehen. Normalerweise sind diese Datenstrukturen speichereffizienter.

Bäume und Graphen sind die gebräuchlichsten nichtlinearen Datenstrukturen. Eine Baumdatenstruktur repräsentiert die durch Kanten verbundenen Knoten. Ein Binärbaum ist eine Baumdatenstruktur. Jeder Knoten im Binärbaum kann maximal zwei Kinder haben.

Abbildung 2: Nichtlineare Datenstruktur – Binärbaum

Im obigen Binärbaum ist beispielsweise 2 der Elternknoten, während 7 und 5 die Kindknoten sind. Darüber hinaus ist ein Graph eine weitere Datenstruktur, die aus Knoten und Kanten besteht.

Unterschied zwischen linearen und nichtlinearen Datenstrukturen

Definition

Eine lineare Datenstruktur ist eine Art von Datenstruktur, die die Datenelemente in einer geordneten Weise anordnet, bei der die Elemente nebeneinander angehängt sind, während eine nichtlineare Datenstruktur eine Art von Datenstruktur ist, die Daten in sortierter Reihenfolge anordnet, wodurch eine Beziehung zwischen den Datenelementen entsteht. Dies ist also der Hauptunterschied zwischen linearen und nichtlinearen Datenstrukturen.

Speicherauslastung

Die Speichernutzung ist in linearen Datenstrukturen ineffizient, während die Speichernutzung in nichtlinearen Datenstrukturen effizient ist. Daher ist dies ein weiterer Unterschied zwischen linearen und nichtlinearen Datenstrukturen.

Ebenen

Darüber hinaus sind lineare Datenstrukturen einstufig, während nichtlineare Datenstrukturen mehrstufig sind.

Implementierung

Die Implementierung ist ein weiterer Unterschied zwischen linearen und nichtlinearen Datenstrukturen. Es ist einfacher, lineare Datenstrukturen zu implementieren, aber es ist schwierig, nichtlineare Datenstrukturen zu implementieren.

Beispiele

Array, Linked List, Queue und Stack sind einige Beispiele für lineare Datenstrukturen, während Baum und Graph einige Beispiele für nichtlineare Datenstrukturen sind. Dies ist ein weiterer Unterschied zwischen linearen und nichtlinearen Datenstrukturen.

Abschluss

Datenstrukturen helfen, Daten zu organisieren, um sie effizient zu nutzen. Es gibt hauptsächlich zwei Arten von Datenstrukturen als lineare und nichtlineare Datenstrukturen. Der Hauptunterschied zwischen linearen und nichtlinearen Datenstrukturen besteht darin, dass lineare Datenstrukturen Daten sequentiell anordnen, während nichtlineare Datenstrukturen Daten hierarchisch anordnen, wodurch eine Beziehung zwischen den Datenelementen entsteht.

Referenz:

1. „Baum – Javatpoint.“ www.javatpoint.com, hier verfügbar.2. „DS-Graph – Javatpoint.“ www.javatpoint.com, hier verfügbar.

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1. „Datenstapel“ Von User:Boivie – erstellt in Inkscape, von mir selbst User:Boivie. Basierend auf Image:Stack-sv.png, das ursprünglich 2004 von sv:User:Shrimp (Public Domain) über Commons Wikimedia2 in die schwedische Wikipedia hochgeladen wurde. „Binärbaum“ Von Derrick Coetzee – Eigene Arbeit (Public Domain) über Commons Wikimedia