DTS: 08-26/08/2552

เรื่อง Tree

ทรี (Tree) เป็นโครงสร้างข้อมูลที่ความสัมพันธ์ระหว่างโหนดจะมีความสัมพันธ์ลดหลั่นกันเป็นลำดับชั้น (Hierarchical Relationship) ได้มีการนำรูปแบบทรีไปประยุกต์ใช้ในงานต่าง ๆ อย่างแพร่หลาย ส่วนมากจะใช้สำหรับแสดงความสัมพันธ์ระหว่างข้อมูล เช่น แผนผังองค์ประกอบของหน่วยงานต่าง ๆ โครงสร้างสารบัญหนังสือ เป็นต้น

แต่ละโหนดจะมีความสัมพันธ์กับโหนดในระดับที่ต่ำลงมา หนึ่งระดับได้หลาย ๆ โหนดเรียกโหนดดังกล่าวว่า โหนดแม่ (Parent orMother Node)โหนดที่อยู่ต่ำกว่าโหนดแม่อยู่หนึ่งระดับ เรียกว่า โหนดลูก (Child or Son Node)โหนดที่อยู่ในระดับสูงสุดและไม่มีโหนดแม่เรียกว่า โหนดราก (Root Node) โหนดที่มีโหนดแม่เป็นโหนดเดียวกันเรียกว่า โหนดพี่น้อง (Siblings) โหนดที่ไม่มีโหนดลูก เรียกว่าโหนดใบ (Leave Node) เส้นเชื่อมแสดงความสัมพันธ์ระหว่างโหนดสองโหนด เรียกว่า กิ่ง (Branch)

นิยามของทรี
1. นิยามทรีด้วยนิยามของกราฟทรี คือ กราฟที่ต่อเนื่องโดยไม่มี วงจรปิด (loop) ในโครงสร้าง โหนดสองโหนดใด ๆ ในทรีต้องมีทาง ติดต่อกันทางเดียวเท่านั้น และทรีที่มี N โหนด ต้องมีกิ่งทั้งหมด N-1เส้นการเขียนรูปแบบทรี อาจเขียนได้ 4แบบ คือ

2. นิยามทรีด้วยรูปแบบรีเคอร์ซีฟทรีประกอบด้วยสมาชิกที่เรียกว่า โหนด โดยที่ ถ้าว่าง ไม่มีโหนดใด ๆ เรียกว่านัลทรี (Null Tree)และถ้ามีโหนดหนึ่งเป็นโหนดราก ส่วนที่เหลือจะแบ่งเป็นทรีย่อย(Sub Tree)T1, T2, T3,…,Tk โดยที่ k>=0 และทรีย่อยต้องมีคุณสมบัติเป็นทรี

นิยามที่เกี่ยวข้องกับทรี
1. ฟอร์เรสต์ (Forest)หมายถึง กลุ่มของทรีที่เกิดจากการเอาโหนดรากของทรีออกหรือ เซตของทรีที่แยกจากกัน (Disjoint Trees)

DTS: 07-05/08/2552

เรื่อง Queue

คิว (Queue) เป็นโครงสร้างข้อมูลแบบเชิงเส้นหรือลิเนียร์ ลิสต์ซึ่งการเพิ่มข้อมูลจะกระทำที่ปลายข้างหนึ่งซึ่ง เรียกว่าส่วนท้ายหรือเรียร์ (rear) และการนำข้อมูลออกจะกระทำที่ปลายอีกข้างหนึ่งซึ่งเรียกว่า ส่วนหน้า หรือฟรอนต์ (front)

ลักษณะการทำงานของคิว

เป็นลักษณะของการเข้าก่อนออกก่อนหรือที่เรียกว่า FIFO(First In First Out)

การทำงานของคิว
การใส่สมาชิกตัวใหม่ลงในคิว เรียกว่า Enqueue ซึ่งมีรูปแบบคือenqueue (queue, newElement) หมายถึง การใส่ข้อมูลnewElement ลงไปที่ส่วนเรียร์ของคิว

การนำสมาชิกออกจากคิว เรียกว่าDequeue ซึ่งมีรูปแบบคือdequeue (queue, element) หมายถึง การนำออกจากส่วนหน้าของคิวและให้ ข้อมูลนั้นกับ element












การนำข้อมูลทีอยู่ตอนต้นของคิวมาแสดงจะเรียกว่า QueueFront แต่จะไม่ทำการเอาข้อมูลออกจากคิว

การแทนที่ข้อมูลของคิว
การแทนที่ข้อมูลของคิวสามารถทำได้ 2 วิธี คือ
1. การแทนที่ข้อมูลของคิวแบบลิงค์ลิสต์
2. การแทนที่ข้อมูลของคิวแบบอะเรย์

การแทนที่ข้อมูลของคิวแบบลิงค์ลิสต์จะประกอบไปด้วย 2 ส่วน คือ
1. Head Nodeจะประกอบไปด้วย 3 ส่วนคือ พอยเตอร์จำนวน 2 ตัว คือ Front และ rearกับจำนวนสมาชิกในคิว
2. Data Node จะประกอบไปด้วยข้อมูล (Data) และพอยเตอร์ที่ชี้ไปยังข้อมูลตัวถัดไป

การดำเนินการเกี่ยวกับคิวการดำเนินการเกี่ยวกับคิว ได้แก่
1. Create Queue 6. Empty Queue
2. Enqueue 7. Full Queue
3. Dequeue 8. Queue Count
4. Queue Front 9. Destroy Queue
5. Queue Rear

-การนำข้อมูลเข้าสู่คิว จะไม่สามารถนำเข้าในขณะที่คิวเต็ม หรือไม่มีที่ว่าง ถ้าพยายาม นำเข้าจะทำให้เกิดความผิดพลาดที่เรียกว่า overflow
-การนำข้อมูลออกจากคิว จะไม่สามารถนำอะไรออกจากคิวที่ว่างเปล่าได้ ถ้าพยายามจะทำ ให้เกิดความผิดพลาดที่เรียกว่าunderflow
-ในกรณีที่เป็นคิวแบบวงกลมคิวจะเต็มก็ต่อเมื่อมีการเพิ่มข้อมูลเข้าไปในคิวเรื่อย ๆ จนกระทั่ง rear มีค่าน้อยกว่า front อยู่หนึ่งค่าคือ rear = front - 1

การประยุกต์ใช้คิว
คิวถูกประยุกต์ใช้มากในการจำลองระบบงานธุรกิจ เช่น การให้บริการลูกค้า ต้องวิเคราะห์จำนวน ลูกค้าในคิวที่เหมาะสมว่าควรเป็นจำนวนเท่าใด เพื่อให้ลูกค้าเสียเวลาน้อย ที่สุด ในด้านคอมพิวเตอร์ ได้นำคิวเข้ามาใช้ คือในระบบปฏิบัติการ (Operation System) ในเรื่อง ของคิวของงานที่เข้ามาทำงาน (ขอใช้ทรัพยากรระบบของ CPU) จะจัดให้งานที่เข้ามาได้ทำงานตามลำดับความสำคัญ