Qu'est-ce qu'une structure de données?
Une structure de données est un concept informatique qui désigne une méthode particulière de collecte et d'organisation de l'information. Toutes les structures de données utilisent des informations sur l'emplacement d'une donnée dans la mémoire d'un ordinateur afin d'accéder à ces données et de les connecter à d'autres données. Les structures de données établissent une des nombreuses sortes de relations entre des informations individuelles. Différents types de structure de données sont plus efficaces à des fins différentes et la difficulté de codage varie considérablement entre les types de structure de données.
Les tableaux font partie des structures de données les plus simples, mais sont néanmoins des outils très puissants pour organiser les informations. Dans un tableau, des adresses de mémoire séquentielles sont attribuées aux éléments, ce qui permet de déterminer très rapidement l'adresse de tout élément du tableau à l'aide de simples calculs mathématiques, ce qui constitue un avantage clé. Les tableaux peuvent être conçus comme existant dans un nombre quelconque de dimensions. Un tableau unidimensionnel peut être conceptualisé comme une liste, un tableau bidimensionnel comme une table et un tableau tridimensionnel comme un cube de cellules individuelles. Des tableaux de plus de trois dimensions peuvent également exister.
Les listes chaînées sont un autre type de structure de données simple mais très important. Dans une liste chaînée, chaque nœud consiste en une variable contenant à la fois des données réelles et des informations identifiant le prochain élément de la liste. Une liste chaînée peut ainsi être explorée tant que l'adresse du premier noeud est connue. Ce type de structure de données est polyvalent car il permet une croissance dynamique, car de nouveaux nœuds peuvent être facilement attribués à tout moment. L'ajout d'une variable contenant l'emplacement du noeud précédent dans la liste permet de parcourir ce type de structure de données dans un sens ou dans l'autre.
Les arbres ordonnent les nœuds de manière hiérarchique, en commençant par un nœud racine et descendant à travers plusieurs couches de nœuds jusqu'à ce que toutes les données nécessaires aient été intégrées dans la structure. Généralement, les éléments d’un arbre sont triés d’une manière ou d’une autre. De ce fait, les arbres peuvent implémenter le tri et fournir un accès beaucoup plus rapide aux données stockées, car chaque branche élimine des pans entiers d'informations qu'il serait nécessaire de trier dans une liste chaînée.
Les tables de hachage sont utilisées pour déterminer une adresse de mémoire dans laquelle une donnée donnée doit être stockée en utilisant une équation pour transformer ces données en une adresse de mémoire. Ils peuvent constituer une structure très efficace pour stocker et récupérer des données d’un tableau.
Toutes les structures de données sont conçues pour réduire le nombre d'instructions qu'un ordinateur doit exécuter afin de localiser une information particulière. Différents types de données se prêtent à différents types de structure de données, mais la plupart des langages de programmation modernes prennent en charge une grande variété de structures de données ou fournissent les outils permettant aux programmeurs de coder leurs propres structures de données.