4 データ構造

コンピューターで処理するデータは、全て、数字²に置き換えられる。絵や音、あるいは文字なども全て、数字に直して取り扱っている のである。そして、その取り扱う数字の個数は莫大である。たとえば、画素数が $600\times800$のカラー画像を考える。

• 一つの画素は、赤(R)と緑(G)、青(B)の強弱を変えることで表現されている。それ ぞれの色(RGB)は、0〜255までの値を取る。
• カラーがを構成するために必要な数の総数は、 $3\times800\times600=1440000$で ある。

たった、一枚のカラー画に144万の数字が必要である。動画になると、これを1秒間に30回 も計算している。驚くべきことである。

画像以外にも、コンピューターが処理するデータは沢山ある。それらは、全て数字となっ ており、それをどのように表現するかがプログラムのポイントなる。データの表現の方法をデー タ構造と言う。このデータ構造をまとめたもの表1に示す。 これまでは、基本データ型の単純型のみを使ってプログラムを組んできたが、今回で配列 を学習したわけである。

諸君は、配列をつかうことで、大量のデータを効率よく扱えるようになったのである。た だ、表を見てわかるようにこれまで学習したものは、まだデータ構造の一部であることが分かる。2年 生以降、これらのデータ構造の詳細を学習することになるであろう。プログラミングの修得の道のりは、長いのである。

表 1:データ構造の種類

データ構造	基本データ構造	基本データ型	単純型	整数型
				実数型
				文字型
				論理型
				数え上げ型
			ポインタ型
		構造型	配列型
			レコード型
		抽象データ型
	問題向きデータ構造	線形リスト	単純リスト
			双リスト
			環状リスト
		木	二分木	完全二分木
				二分探索木
				バランス木
			多分木
			バランス木	AVL木
				B木
		スタック
		キュー

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著者: 山本昌志