Che cos'è una struttura dati?
Una struttura di dati è un concetto di informatica che si riferisce a un particolare metodo di raccolta e organizzazione delle informazioni. Tutte le strutture di dati utilizzano le informazioni su dove si trova un dato dato nella memoria di un computer per accedere a tali dati e collegarlo ad altri pezzi di dati. Le strutture di dati stabiliscono uno dei tanti tipi diversi di relazioni tra singole informazioni. Diversi tipi di struttura dei dati sono più efficienti per scopi diversi e la difficoltà della codifica varia ampiamente tra i tipi di struttura dei dati.
Gli array sono tra le strutture di dati più semplici ma sono comunque strumenti molto potenti per l'organizzazione delle informazioni. In un array, agli elementi vengono assegnati indirizzi di memoria sequenziali, consentendo di determinare rapidamente l'indirizzo di memoria di qualsiasi elemento dell'array utilizzando semplici calcoli matematici, un vantaggio fondamentale. Le matrici possono essere concepite come esistenti in qualsiasi numero di dimensioni. Un array monodimensionale potrebbe essere concettualizzato come un elenco, un array bidimensionale come una tabella e un array tridimensionale come un cubo di singole celle. Possono esistere anche matrici di più di tre dimensioni.
Le liste collegate sono un altro tipo semplice ma molto importante di struttura di dati. In un elenco collegato, ciascun nodo è costituito da una variabile contenente sia i dati effettivi che le informazioni che identificano l'elemento successivo nell'elenco. È quindi possibile scorrere un elenco collegato purché sia noto l'indirizzo del primo nodo. Questo tipo di struttura di dati è versatile perché si presta alla crescita dinamica, poiché è possibile assegnare facilmente nuovi nodi in qualsiasi momento. L'aggiunta di una variabile contenente la posizione del nodo precedente nell'elenco consente di attraversare questo tipo di struttura di dati in entrambe le direzioni.
Gli alberi ordinano i nodi gerarchicamente, iniziando con un nodo radice e scendendo attraverso più livelli di nodi fino a quando tutti i dati necessari non sono stati sistemati all'interno della struttura. In genere, gli elementi all'interno di un albero sono ordinati in qualche modo. Gli alberi possono implementare l'ordinamento e potenzialmente fornire un accesso molto più rapido ai dati archiviati a causa di ciò, poiché ogni ramificazione elimina intere parti di informazioni dalla considerazione che dovrebbero essere ordinate in un elenco collegato.
Le tabelle hash vengono utilizzate per determinare un indirizzo di memoria in cui memorizzare un determinato dato utilizzando un'equazione per trasformare tali dati in un indirizzo di memoria. Possono essere una struttura molto efficiente per l'archiviazione e il recupero di dati da un array.
Tutte le strutture di dati sono progettate per ridurre il numero di istruzioni che un computer deve eseguire per individuare una particolare informazione. Diversi tipi di dati si prestano a diversi tipi di struttura di dati, ma la maggior parte dei linguaggi di programmazione moderni offrono supporto per un'ampia varietà di strutture di dati o fornisce gli strumenti per consentire ai programmatori di codificare le proprie strutture di dati.