Bu makalede size yığın veri yapısını, kullanımlarını ve kuyruklar gibi diğer veri yapılarıyla ilişkisini öğreteceğiz. Ek olarak farklı veri yapılarını ele alacağız ve yığın bilgisayarı kavramını tanıtacağız.
Yığın Veri Yapısı Nedir?
Yığın, Son Giren İlk Çıkar (LIFO) ilkesini izleyen doğrusal bir veri yapısıdır. Bu, yığına eklenen son öğenin ilk kaldırılacak öğe olduğu anlamına gelir. Bunu bir tabak yığını gibi düşünün: En üste yeni tabaklar ekleyip üstten kaldırıyorsunuz. Bir yığının temel işlemleri şunları içerir:
- Push: Yığının en üstüne bir öğe eklemek.
- Pop: Öğeyi yığının en üstünden kaldırmak.
- Peek/Top: Üstteki öğeyi kaldırmadan görüntüleme.
- IsEmpty: Yığın boş olup olmadığı kontrol ediliyor.
Yığınlar basit ve verimli tasarımları nedeniyle birçok bilgi işlem sürecinde kullanılır.
Yığın Veri Yapısının Kullanımı Nedir?
Yığınlar aşağıdakiler de dahil olmak üzere çeşitli hesaplama süreçlerinde yaygın olarak kullanılır:
- İşlev Çağrısı Yönetimi: Programlama dillerinde yığınlar işlev çağrılarını yönetir ve çağrılan son işlevin ilk tamamlanan işlev olmasını sağlar (LIFO). Bu, çağrı yığını olarak bilinir.
- Geri Alma Mekanizmaları: Geri alma/yineleme işlevine sahip uygulamalar, değişiklikleri izlemek için yığınları kullanır. En son eylem en üstte saklanır ve bu eylemin geri alınması onu yığından çıkarır.
- İfade Değerlendirmesi: Yığınlar, derleyicilerdeki ifadeleri değerlendirmek, özellikle infix ifadelerini postfix veya önek’e dönüştürmek ve değerlendirmek için kullanılır.
- Derinlik-Önce Arama (DFS): Yığınlar, DFS algoritmalarında ağaçların ve grafiklerin arasında geçiş yapmak için kullanılır.
Veri Yapılarının Türleri Nelerdir?
Genellikle iki ana gruba ayrılan çeşitli veri yapısı türleri vardır:
- Doğrusal Veri Yapıları:
- Diziler: Aynı türdeki öğelerin sabit boyutlu dizileri.
- Bağlantılı Listeler: Her biri bir sonrakine işaret eden öğelerden (düğümlerden) oluşan bir koleksiyon.
- Stacks: Öğeleri eklemek ve kaldırmak için LIFO’yu takip eder.
- Kuyruklar: Öğe yönetimi için İlk Giren İlk Çıkar’ı (FIFO) takip eder.
- Doğrusal Olmayan Veri Yapıları:
- Ağaçlar: Tek kök ve birden fazla alt öğeye sahip düğümlerden oluşan hiyerarşik yapılar.
- Grafikler: Öğeler arasında karmaşık ilişkilere izin veren, kenarlarla birbirine bağlanan düğümlerden (köşelerden) oluşan bir koleksiyon.
- Heaps: Esas olarak öncelik kuyruklarında kullanılan özel bir ağaç tabanlı veri yapısı.
Bu veri yapılarının her biri belirli amaçlara hizmet eder ve uygulamanın gerektirdiği işlem türüne göre seçilir.
Kuyruk Veri Yapısının Kullanımı Nedir?
Kuyruk başka bir doğrusal veri yapısıdır ancak İlk Giren İlk Çıkar (FIFO) ilkesini izler. Kuyruğa eklenen ilk öğe, tıpkı hizmet bekleyen insanlardan oluşan bir sıra gibi, kaldırılan ilk öğe olacaktır. Kuyrukların bazı yaygın kullanımları şunlardır:
- Görev Planlama: Kuyruklar, süreçlerin varış sırasına göre planlandığı işletim sistemlerindeki görevleri yönetir.
- Breadth-First Search (BFS): Grafikleri veya ağaçları seviye seviye dolaşmak için BFS algoritmalarında kullanılır.
- Asenkron Veri Aktarımı: Kuyruklar, ağ veri paketleri veya mesaj kuyrukları gibi sistemler arasındaki asenkron iletişimi yönetir.
- Yazıcı Planlama: Yazıcıya gönderilen işler bir kuyruk kullanılarak işlenir ve ilk iş ilk yazdırılır.
Yığın Bilgisayarı Nedir?
Yığın bilgisayarı, işlemlerini gerçekleştirmek için kayıtlar yerine (geleneksel CPU’larda olduğu gibi) yığın kullanan bir tür bilgisayar mimarisidir. Yığın tabanlı bilgisayarlarda:
- Operations Yığın Kullanımı: Talimatlar doğrudan yığının üst kısmıyla çalışır, değerleri gerektiği gibi iter ve açar.
- Verimli Bellek Kullanımı: Yığın, ara hesaplamalar için kullanıldığından, daha az sayıda kayıt gerekir, bu da yığın bilgisayarların tasarımını daha basit hale getirir.
- Açık Adreslemeye Gerek Yok: Yığındaki en üstteki iki değer işlemlerde otomatik olarak kullanılır, bu da talimat setlerinin daha küçük olmasını ve belirli görevler için genellikle daha hızlı olmasını sağlar.
Yığın bilgisayarlar, belirli sistem türlerinde, özellikle de ilk bilgi işlem cihazlarında tarihsel olarak popülerdi.
Bu açıklamanın yığın veri yapılarını, bunların kullanımlarını ve kuyruklar gibi diğer veri yapılarıyla ilişkilerini daha iyi anlamanıza yardımcı olacağını umuyoruz. Bu temel kavramları anlamak, daha gelişmiş hesaplama konularını keşfederken değerli olacaktır.
