Data Structures and Algorithms

كتاب "هياكل البيانات والخوارزميات" (طبعة 2025-2026) هو كتاب دراسي شامل، مُصمم لطلاب بكالوريوس علوم الحاسوب (BSCS) وبكالوريوس هندسة البرمجيات (BSIT) وهندسة البرمجيات، والمبرمجين التنافسيين، ومطوري البرمجيات، والمتعلمين ذاتيًا الراغبين في إتقان فن البرمجة وحل المشكلات والتحسين. يتضمن هذا الإصدار أسئلة اختيار من متعدد واختبارات قصيرة لتوفير نهج أكاديمي وعملي لفهم هياكل البيانات والخوارزميات.

يغطي الكتاب كلاً من النظرية والتطبيق، مما يساعد الطلاب على استكشاف كيفية تنظيم البيانات وتخزينها ومعالجتها بكفاءة. يربط الكتاب بين المصفوفات والمكدسات والطوابير والقوائم المرتبطة والأشجار والرسوم البيانية والتجزئة والتكرار والبحث والفرز وتقنيات تصميم الخوارزميات لتعزيز مهارات التحليل والبرمجة. سيكتسب المتعلمون أيضًا رؤىً حول تعقيد الخوارزميات واستراتيجيات التحسين والتطبيقات العملية لتحليل البيانات.

📂 الفصول والمواضيع

🔹 الفصل الأول: مقدمة في هياكل البيانات

- ما هي هياكل البيانات؟

- أهمية هياكل البيانات

- أنواع البيانات المجردة (ADT)

- أنواع هياكل البيانات: الخطية وغير الخطية

- تطبيقات عملية

🔹 الفصل الثاني: المصفوفات

- التعريف والتمثيل

- العمليات: الاجتياز، الإدراج، الحذف، البحث

- المصفوفات متعددة الأبعاد

- تطبيقات المصفوفات

🔹 الفصل الثالث: المكدسات

- التعريف والمفاهيم

- عمليات المكدس (الدفع، الإظهار، المعاينة)

- التنفيذ باستخدام المصفوفات والقوائم المرتبطة

- التطبيقات: تقييم التعبيرات، استدعاء الدوال

🔹 الفصل الرابع: الطوابير

- المفهوم والعمليات الأساسية

- أنواع الطوابير: الطوابير البسيطة، الطوابير الدائرية، الطوابير المتتالية

- التنفيذ باستخدام المصفوفات والقوائم المرتبطة

- التطبيقات

🔹 الفصل الخامس: طوابير الأولوية

- مفهوم الأولوية

- التنفيذ الأساليب

- التطبيقات

🔹 الفصل السادس: القوائم المرتبطة

- القائمة المرتبطة المفردة

- القائمة المرتبطة المزدوجة

- القائمة المرتبطة الدائرية

- التطبيقات

🔹 الفصل السابع: الأشجار

- المصطلحات الأساسية (العقد، الجذر، الارتفاع، الدرجة)

- الأشجار الثنائية

- أشجار البحث الثنائي (BST)

- اجتياز الأشجار (داخل الترتيب، قبل الترتيب، بعد الترتيب)

- الأشجار المتقدمة: أشجار AVL، أشجار B-Trees

🔹 الفصل الثامن: الرسوم البيانية

- مصطلحات الرسوم البيانية (الرؤوس، الحواف، الدرجة، المسارات)

- تمثيل الرسوم البيانية: مصفوفة التجاور والقائمة

- اجتياز الرسوم البيانية: BFS، DFS

- تطبيقات الرسوم البيانية

🔹 الفصل التاسع: التكرار

- مفهوم التكرار

- التكرار المباشر وغير المباشر

- الخوارزميات التكرارية (العواملية، فيبوناتشي، أبراج هانوي)

- التطبيقات

🔹 الفصل ١٠: خوارزميات البحث

- البحث الخطي

- البحث الثنائي

- تقنيات البحث المتقدمة

🔹 الفصل ١١: خوارزميات الفرز

- فرز الفقاعات، فرز الاختيار، فرز الإدراج

- فرز الدمج، الفرز السريع، فرز الكومة

- مقارنة الكفاءة

🔹 الفصل ١٢: التجزئة

- مفهوم التجزئة

- دوال التجزئة

- تقنيات التصادم وحل التصادم

- التطبيقات

🔹 الفصل ١٣: تقنيات التخزين والاسترجاع

- مفاهيم تخزين الملفات

- التخزين المفهرس

- أساسيات إدارة الذاكرة

🔹 الفصل ١٤: تعقيد الخوارزمية

- تعقيد الوقت (أفضل، أسوأ، متوسط)

- تعقيد المساحة

- O الكبير، Ω الكبير، Θ الكبير التدوينات

🔹 الفصل ١٥: خوارزميات كثيرة الحدود والمستعصية

- خوارزميات زمن كثيرة الحدود

- مسائل NP-كاملة وNP-صعبة

- أمثلة

🔹 الفصل ١٦: فئات الخوارزميات الفعالة

- خصائص الخوارزميات الفعالة

- دراسات حالة

🔹 الفصل ١٧: تقنيات تصميم الخوارزميات

- فرّق تسد

- البرمجة الديناميكية

- الخوارزميات الجشعة

🌟 لماذا تختار هذا الكتاب؟

✅ يغطي منهج DSA الكامل لبرامج بكالوريوس علوم الحاسب الآلي (BSCS) وبكالوريوس علوم الحاسوب (BSIT) وهندسة البرمجيات.

✅ يتضمن أسئلة اختيار من متعدد، واختبارات قصيرة، وتطبيقات.

✅ يعزز مهارات التحضير للامتحانات، وعمل المشاريع، والبرمجة التنافسية.

✅ يبني أساسًا قويًا في النظرية، والبرمجة، وحل المشكلات.

✅ مثالي للطلاب، والمطورين، وللتحضير للمقابلات.

✍ هذا الكتاب مستوحى من المؤلفين:

توماس هـ. كورمن (CLRS)، دونالد كنوث، روبرت لافور، مارك ألين فايس.

📥 حمّل الآن!

اتقن هياكل البيانات والخوارزميات مع إصدار 2025-2026، وطوّر مهاراتك في البرمجة، والتحسين، وحل المشكلات.