Clasificación de las Estructuras de Datos

Estructuras de datos.

En ciencias de la computación, una estructura de datos es una forma particular de organizar datos en una computadora para que puedan ser utilizados de manera eficiente. Diferentes tipos de estructuras de datos son adecuados para diferentes tipos de aplicaciones, y algunos son altamente especializados para tareas específicas.

        Las estructuras de datos son un medio para manejar grandes cantidades de datos de manera eficiente para usos tales como grandes bases de datos y servicios de indización de Internet. Por lo general, las estructuras de datos eficientes son clave para diseñar algoritmos eficientes. Algunos métodos formales de diseño y lenguajes de programación destacan las estructuras de datos, en lugar de los algoritmos, como el factor clave de organización en el diseño de software.

Clasificación de las estructuras de datos.

        De acuerdo con la forma en que los datos se organizan, se clasifican en:

• Tipos de datos simples.
• Tipos de datos estructurados.

        La principal característica de los tipos de datos simples consiste en que ocupan sólo una casilla de memoria; por tanto, una variable simple hace referencia a un único valor a la vez. En este grupo de datos se encuentran: números enteros y reales, caracteres, booleanos, enumerados y subrangos. Cabe señalar que los dos últimos no existen en algunos lenguajes de programación.

        Por otra parte, los tipos de datos estructurados se caracterizan por el hecho de que con un nombre -identificador de variable estructurada- se hace referencia a un grupo de casillas de memoria. Es decir, un tipo de dato estructurado tiene varios componentes. Cada uno de éstos puede ser un tipo de dato simple o estructurado. Sin embargo, los componentes básicos, los del nivel más bajo, de cualquier tipo de datos estructurado son siempre tipos de datos simples.

        Los tipos de datos estructurados también se clasifican en dos:

• Estructuras lineales
• Estructuras no lineales

Estructuras lineales y no lineales

Las estructuras de datos simples se pueden combinar de varias maneras para formar estructuras mas complejas. Las dos clases principales de estructuras de datos complejas son las lineales y las no lineales, dependiendo de la complejidad de las relaciones lógicas que representan. Las estructuras de datos lineales incluyen pilas, colas y listas ligadas lineales. Las estructuras de datos no lineales incluyen grafos y arboles.

Estructuras lineales

Una de las estructuras lineales de datos mas comunes es la pila. Las operaciones que definen una estructura de datos de tipo pila se presentan para dar paso a la declaración y manipulación de pilas.

        Lista lineal: Es una estructura de datos formada por un conjunto de elementos ordenados; el numero de elementos en la lista puede variar. Se puede borrar un elemento o insertar en cualquier posición de la lista. Asi la lista puede crecer o decrecer al transcurrir el tiempo.

Pila

Una pila (stack) es un caso especial de una lista lineal en el cual, la inserción y supresión son operaciones que solo pueden ocurrir en un extremo de la pila, el cual se denomina como tope de la pila. Si se meten varios elementos en la pila y después se sacan de esta, el ultimo elemento en entrar será el primero en salir. (LIFO: last in first out).

Colas

Es otro caso especial de la estructura de datos de lista lineal. Mientras que en las pilas se restringe la adición y supresión de elementos a través de un solo extremo, llamado tope de la lista, a las colas se les restringe a que los elementos se supriman por el frente y se agreguen por atrás.

        En una cola la inserción se hace estrictamente por un extremo de la lista, al cual podemos llamar fondo; la supresión solo puede hacerse por el otro extremo de la lista, al cual llamamos frente.

Listas enlazadas

En una línea lineal enlazada se representan elementos unidos mediante nodos. Hay un apuntador para el primer nodo de la lista, y cada nodo tiene una liga al siguiente nodo. El ultimo nodo tiene un apuntador NULO, el cual indica que no hay ningún nodo siguiente. Cada nodo tiene dos secciones: el contenido de datos y el campo del apuntador.

        Una lista vacía es aquella que no contiene nodos. La representación de lista ligada para una lista vacía es solo un apuntador nulo, al que llamamos “primero”.

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