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Estructura de datos: ¿Para qué sirve y qué tipos existen?

6 de junio de 2024Universitat CarlemanyEmpleabilidad
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La estructura de datos es un aspecto fundamental en ámbitos como la estadística y la informática. Esta es la razón por la que es objeto de estudio en los programas de Ciencia de Datos. Aquí conocerás más detalles.
estructura de datos

La estructura de datos es un aspecto fundamental en ámbitos como la estadística y la informática. Esta es la razón por la que es objeto de estudio en los programas de Ciencia de Datos. Aquí conocerás más detalles.

¿Qué son las estructuras de datos y para qué sirven?

Las estructuras de datos son un concepto que se utiliza, básicamente, en Informática. Y se refiere a la forma que se tiene de organizar los datos para su lectura e interpretación.

En este caso, tenemos que hablar del algoritmo, que se puede crear gracias a una determinada estructura. Además, hay que señalar que, sobre todo, es fundamental a la hora de recuperar información. Por lo tanto, conviene tener presente que existen numerosos tipos de estructuras de datos.

¿Y para qué sirven? Aquí podemos hacer referencia a que permiten organizar la información, clasificarla y, de esta manera, diagnosticar situaciones anómalas.

¿Por qué son útiles las estructuras de datos?

La utilidad de las estructuras de datos se puede percibir en varios aspectos. Los más importantes son los siguientes:

Organizas la información

La primera utilidad de las estructuras de datos radica en el hecho de que sirven para organizar una información. Y, lo que es más, para que le puedas dar sentido. En consecuencia, es una buena manera de organizar.

Clasificas la información

Una estructura de datos es, ante todo, un método de clasificación de los mismos. Y saber clasificar la información es imprescindible si, lo que quieres, es preparar bases de datos o desarrollar algún tipo de software.

Permiten crear nuevo software más eficiente

Las estructuras de datos te facilitan la creación de algoritmos y de software. No en vano, ganarás en eficiencia, lo cual siempre es de agradecer. En consecuencia, es conveniente que tengas presente esta utilidad.

Tipos de estructuras de datos

Los tipos de estructuras de datos que existen son varios, pero podemos distinguirlos en dos grandes grupos. En primer lugar, las estructuras estáticas, que trabajan de antemano con un volumen de memoria determinado; en segundo lugar, las estructuras dinámicas, en las que la memoria utilizada puede cambiar.

La segunda división es la de estructuras lineales y no lineales. Las primeras representan una secuencia, mientras que las segundas no necesariamente, porque cada uno de los elementos puede estar libremente vinculado a otro componente.

Dicho esto, hay los siguientes tipos de estructuras de datos que has de conocer. Toma nota:

Arrays

Esta es la estructura estática por excelencia. En síntesis, lo que ofrece es la posibilidad de almacenar unos datos homogéneos y ordenados. En definitiva, es una forma útil de tener agrupada la información.

Pilas

La pila es una estructura de datos lineal y dinámica que se caracteriza por utilizar la metodología LIFO (último que entra, primero que sale). Con esta estructura, es posible almacenar información y recuperarla, si es el caso.  Para ello, se apilan y desapilan datos, según las necesidades de cada momento.

Colas

Las colas funcionan mediante la metodología FIFO (primero que entra, primero que sale). Esto implica que se clasifica la información de forma lineal, de principio a fin de la lista.

Listas enlazadas

Las listas enlazadas son una tipología lineal y simple que permite enlazar paquetes sucesivos de datos. Esto permite realizar un seguimiento de toda la lista de principio a fin, y hacerlo fácilmente.

Grafos

Los grafos son estructuras de datos que unen varios puntos entre sí, dando lugar a formas geométricas. Tienes que saber que los puntos se denominan nodos o vértices, mientras que las líneas son aristas o arcos.

Árboles

Los árboles son estructuras verticales que permiten establecer relaciones de jerarquía entre paquetes de datos. Hay que decir que existen los árboles binarios (dinámicos y no lineales) y los generales.

Las 6 operaciones con estructuras de datos

Las operaciones que se pueden hacer con estructuras de datos son varias. Estas son las más importantes:

  • La inserción de datos es una de las operaciones básicas que se hacen en una estructura. No en vano, de lo que se trata es de introducir información para crearla.

  • El borrado de datos es el reverso de la inserción. En ocasiones, hay que eliminar información, ya sea porque ha quedado obsoleta, por errores o por otros motivos.

  • La búsqueda de una determinada clave o información. Esto es relevante, puesto que, a veces, es necesario llegar a un determinado punto para añadir, modificar o hacer otras operaciones.

  • Las visitas, o recorrido. Esta acción consiste en visitar la estructura para ver su estado, pero hay que hacerlo una única vez.

  • La mezcla consiste en tomar información de dos archivos para introducirla en otro. Eso sí, para ello, se hará imprescindible que los datos estén debidamente ordenados y estructurados previamente.

  • La ordenación toma los registros en base a un determinado orden que se haya establecido. Y esto es importante, habida cuenta que las estructuras clasifican la información. Aquí, más bien, hablaríamos del "cómo".

3 ejemplos de estructura de datos

Hay varios ejemplos de estructuras de datos. Y no está de más decir que se utilizan en múltiples ámbitos, tanto profesionales como académicos. En cualquier caso, vamos a poner aquí en común algunos casos:

Los vectores, por ejemplo, son estructuras de datos. Se utilizan puntos de referencia y, de esta manera, se generan imágenes o gráficos. Este es un ejemplo práctico que conocen todas las personas que se dedican al diseño.

En segundo lugar, se puede hacer referencia a los registros. Básicamente, valores que dentro contienen otros datos. Este es el paradigma clásico de las bases de datos, en informática, para entenderlo mejor. Los registros son esenciales en tiempos de Big Data, porque permiten acceder a una gran información.

Finalmente, un tercer ejemplo de estructura de datos sería el árbol. Esto se utiliza para representar organigramas o árboles genealógicos. De hecho, son nodos unidos sucesivamente, desde la raíz a distintos subconjuntos.

Conclusión

La estructura de datos, por muchos motivos, se ha convertido en un elemento imprescindible para la ingeniería informática y para analizar correctamente datos. También es bueno que tengas unos conocimientos básicos para hacer una interpretación correcta.