Que es una estructura de datos

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TECNOLOGICO NACIONAL DE MEXICO
INSTITUTO TECNOLOGICO DE CIUDAD MADERO
Carrera: Ingeniería en Sistemas Computacionales.
Materia: Estructura de Datos
 
Alumno: Erick Arturo Rangel Flores
Numero de control: 22070337
Numero Lista: 
Hora: 4:00 – 5:00
Que es una estructura de datos
Las estructuras de datos son una forma de organizar los datos en la computadora, de tal manera que nos permita realizar unas operaciones con ellas de forma muy eficiente.
Es decir, igual que un array introducimos un dato y eso es prácticamente inmediato, no siempre lo es, según qué estructuras de datos y qué operaciones.
Depende que algoritmo queramos ejecutar, habrá veces que sea mejor utilizar una estructura de datos u otra estructura que nos permita más velocidad.
Estructuras de datos más conocidas 
· Arrays
Constan de un índice para acceder a una posición concreta y del valor que el mismo almacena.
· Montículos binarios
Es una forma de guardar los datos de tal manera, que, aunque no estén ordenados, se puedan retirar de ese conjunto datos de forma ordenada.
Esto permite una gran velocidad, por ejemplo, a la hora de implementar una cola de prioridades donde queremos que cada elemento que insertemos, si insertamos de repente muchos elementos con una prioridad, el primero que se coja sea el que tenga más o menos prioridad, depende del tipo de montículo.
· Pilas
Sirven, por ejemplo, para implementar el proceso de deshacer, como cuando escribimos en un editor de texto y pulsamos CTRL+Z, lo que podemos implementar con una pila.
Como vemos en la imagen, tenemos una pila vacía, el bloque 1 sería equivalente a escribir algo. El bloque 2 sería el equivalente a borrar una letra, por ejemplo.
Cuando utilizamos deshacer, lo que haría sería coger la última acción realizada, que tendría una función que haría ciertas operaciones con el hecho de haber borrado una letra y la volvería a poner.
· Colas
Es otra estructura de datos muy útil, que sirve, entre otras cosas, para implementar una cola o para comunicar procesos asíncronos.
Cada estructura de datos tiene un conjunto de métodos propios para realizar operaciónes como:
· Agregar o quitar elementos;
· Buscar y localizar elementos;
· Ordenar (clasificar) elementos de acuerdo con alguna orden especificada.
Característica de las estructuras de datos
Las estructuras de datos pueden ser:
· Lineales (ej. arrays) o no lineales (ej. grafos);
· Homogéneas (todos los datos que componen la estructura son del mismo tipo) o heterogéneas (pueden contener datos de varios tipos);
· Estáticas (tiene tamaño/capacidad de memoria fija) o dinámicas (pueden expandir).
Pila
En una matriz, es posible utilizar sus propias funciones para manipular elementos en cualquier posición de la lista. Sin embargo, hay situaciones (veremos ejemplos más adelante) donde es deseable un mayor control sobre las operaciones que se pueden realizar en la estructura. Aquí es donde entra en juego la implementación de estructuras de datos como la pila (stack) y la cola (queue).
La pila es una estructura de datos que, al igual que la matriz, es similar a una lista. El paradigma principal detrás de la pila es LIFO - Last In, First Out, o "el último en entrar es el primero en salir", en traducción libre.
Abstrayendo este principio al código, resulta que solo hay dos métodos posibles para manipular los datos en una pila:
1. insertar un elemento en la parte superior de la pila
2. eliminar un elemento de la parte superior de la pila.
A diferencia de la matriz, los lenguajes de programación generalmente no tienen métodos nativos para crear y manipular pilas. Sin embargo, es posible usar métodos de matriz para implementar pilas.
Cola
La cola tiene una estructura similar a la pila, pero con una difirencia concectual importante: el paradigma por tras de la cola es el FIFO - First In, First Out, o "el primero en entrar es el primero en salir", en traducción libre.
Piense en una cola para comprar boletos, por ejemplo. La persona que llegó primero será atendida (y comprará su boleto) antes de aquellas que llegaron más tarde y se quedaron atrás en la fila. La cola como estructura de datos sigue el mismo principio.
Por lo tanto, también hay solo dos formas de manipular una cola:
1. Insertar un elemento al final de la cola
2. Remover un elemento del inicio de la cola
Para controlar la inserción y eliminación en una pila y una cola, se utilizan operaciones específicas las cuales son las mencionadas anteriormente
Estas operaciones son fundamentales para controlar cómo se insertan y eliminan elementos en una pila y una cola. Es importante tener en cuenta que estas operaciones deben ser implementadas correctamente para mantener la integridad de la estructura de datos y preservar su comportamiento LIFO o FIFO, respectivamente.