O que é uma estrutura de dados?
Uma estrutura de dados é um conceito da ciência da computação que se refere a um método específico de coleta e organização de informações. Todas as estruturas de dados usam informações sobre onde um dado dado está localizado na memória de um computador para acessar esses dados e conectá-los a outros dados. As estruturas de dados estabelecem um dos muitos tipos diferentes de relacionamentos entre informações individuais. Diferentes tipos de estrutura de dados são mais eficientes para propósitos diferentes, e a dificuldade de codificação varia amplamente entre os tipos de estrutura de dados.
Matrizes estão entre as estruturas de dados mais simples, mas são ferramentas muito poderosas para organizar informações. Em uma matriz, os elementos recebem endereços de memória seqüencial, permitindo que o endereço de memória de qualquer item da matriz seja determinado rapidamente usando cálculos matemáticos simples, uma vantagem importante. As matrizes podem ser concebidas como existentes em qualquer número de dimensões. Uma matriz unidimensional pode ser conceituada como uma lista, uma matriz bidimensional como uma tabela e uma matriz tridimensional como um cubo de células individuais. Matrizes de mais de três dimensões também podem existir.
Listas vinculadas são outro tipo simples, mas muito importante de estrutura de dados. Em uma lista vinculada, cada nó consiste em uma variável que contém dados e informações reais, identificando o próximo elemento na lista. Uma lista vinculada pode, portanto, ser percorrida desde que o endereço do primeiro nó seja conhecido. Esse tipo de estrutura de dados é versátil porque se presta ao crescimento dinâmico, pois novos nós podem ser facilmente atribuídos a qualquer momento. A adição de uma variável que contém a localização do nó anterior na lista permite que esse tipo de estrutura de dados seja percorrida em qualquer direção.
As árvores ordenam os nós hierarquicamente, começando com um nó raiz e descendo por várias camadas de nós até que todos os dados necessários sejam acomodados na estrutura. Normalmente, os elementos dentro de uma árvore são classificados de alguma maneira. As árvores podem implementar a classificação e potencialmente fornecer acesso muito mais rápido aos dados armazenados por causa disso, pois cada ramificação elimina faixas inteiras de informações da consideração que precisariam ser classificadas em uma lista vinculada.
As tabelas de hash são usadas para determinar um endereço de memória no qual um dado dado deve ser armazenado usando uma equação para transformar esses dados em um endereço de memória. Eles podem ser uma estrutura muito eficiente para armazenar e recuperar dados de uma matriz.
Todas as estruturas de dados são projetadas para diminuir o número de instruções que um computador deve executar para localizar uma determinada informação. Diferentes tipos de dados se prestam a diferentes tipos de estrutura de dados, mas a maioria das linguagens de programação modernas oferece suporte para uma ampla variedade de estruturas de dados ou fornece as ferramentas para permitir que os programadores codifiquem suas próprias estruturas de dados.