¿Qué son las estructuras de datos?
En los términos más simples, las estructuras de datos son formas en que organizamos y almacenamos datos dentro de los programas de computadora para que sea fácil y eficiente de usar. Piense en ellos como contenedores con reglas específicas sobre cómo agregar, eliminar y encontrar datos dentro de ellos.
¿Por qué están "internos" en el software?
La palabra "interna" enfatiza que estas estructuras existen principalmente y operan * dentro de * el código del software. Si bien el usuario puede interactuar con los resultados de cómo se organizan los datos, no manipulan directamente las estructuras de datos.
Tipos comunes de estructuras de datos de software interno:
Estos son algunos de los tipos más comunes, junto con la forma en que se usan:
* matrices: Una recopilación de elementos de tamaño fijo del mismo tipo de datos, almacenado contiguamente en la memoria.
* Caso de uso: Almacenar una lista de nombres de estudiantes, precios de productos, etc.
* Fortalezas: Acceso rápido a elementos por su índice.
* Limitaciones: El tamaño fijo, la inserción o la eliminación de elementos pueden ser ineficientes.
* Listas vinculadas: Una estructura de datos dinámico donde cada elemento (nodo) apunta al siguiente elemento en la secuencia.
* Caso de uso: Implementación de pilas, colas o representando una secuencia de eventos.
* Fortalezas: Inserción y eliminación eficientes en cualquier momento.
* Limitaciones: Acceso más lento a elementos en comparación con las matrices (debe atravesar la lista).
* pilas: Una estructura LIFO (último en, primero fuera). Imagina una pila de platos.
* Caso de uso: Funcionalidad de deshacer/rehacer, gestión de llamadas de funciones en lenguajes de programación.
* Fortalezas: Simple y eficiente para operaciones de LIFO.
* colas: Una estructura FIFO (primero en, primero fuera). Piense en una línea en una tienda.
* Caso de uso: Administrar tareas en una cola de impresora, manejo de solicitudes en un servidor web.
* Fortalezas: Equidad y orden para los elementos de procesamiento.
* árboles: Estructuras de datos jerárquicos con un nodo raíz y ramas que se conectan a nodos infantiles.
* Caso de uso: Representación de sistemas de archivos, organizando datos en bases de datos (como árboles de búsqueda binarios).
* Fortalezas: Búsqueda, inserción y eliminación eficientes en muchos casos.
* Gráficos: Una colección de nodos (vértices) conectados por bordes, que representan relaciones.
* Caso de uso: Redes sociales, mapas, enrutamiento de red.
* Fortalezas: Flexible para representar relaciones complejas.
* Tablas de hash: Use una función hash para mapear las teclas a sus valores correspondientes.
* Caso de uso: Implementación de diccionarios, cachés, recuperación rápida de datos.
* Fortalezas: Buscaciones de casos promedio muy rápidos.
Takeaways
* Eficiencia: La elección de la estructura de datos afecta significativamente cuán eficientemente se ejecuta un programa, especialmente cuando se trata de grandes cantidades de datos.
* abstracción: Los lenguajes de programación a menudo proporcionan un soporte incorporado para estructuras de datos comunes, abstraiendo parte de la complejidad de la implementación.
* específico del problema: La mejor estructura de datos depende en gran medida del problema específico que está tratando de resolver.
¡Avíseme si desea una inmersión más profunda en cualquier estructura de datos en particular!