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Estrutura de Dados - Uma sintetização

Amanda Almeida
Amanda Almeida

ESTRUTURA DE DADOS

Este artigo busca sintetizar o que são estruturas de dados, quais são seus tipos, os conceitos e aplicações de cada uma. Para isso, vamos seguir o roteiro abaixo apresentado.

1. Estrutura de dados

2. Vetores e Matrizes

3. Registro

4. Listas

5. Pilhas

6. Filas

7. Árvore

8. Tabela Hash

9. Grafos


1. O que é estrutura de dados?

É uma estrutura organizada de dados.

Esses dados podem ser armazenados em qualquer dispositivo de armazenamento, como a memória do seu computador, no seu pendrive, num HD externo que voce removeu do seu computador para substituir por um SSD, na nuvem, entre outros.

Assim, eles ficam armazenados até que sejam manipulados através de algoritmos, visando a realização de uma tarefa. O algoritmo pode ser usado para: inserir, excluir, procurar um elemento, ordenar ou classificar os dados, percorrer todos os itens constituintes da estrutura para visualização. Essas são operações básicas que podem ser realizadas em uma estrutura de dados.

As principais estruturas de dados são: vetores e matrizes, registro, lista, pilha, fila, árvore, tabela hash, grafos.


2. Vetores e Matrizes

São estruturas de dados simples para quando houver muitas variáveis do mesmo tipo em um algoritmo. Essa estrutura pode armazenar uma quantidade pré-fixada de valores no qual cada valor pode ser acessado através de um índice, ou seja, é uma estrutura de dados indexada.

O vetor é uma variável que armazena várias variáveis do mesmo tipo. E a matriz é um vetor de vetores, ou seja, possui duas ou mais dimensões.


3. Registro

É uma estrutura que fornece um formato especializado para armazenar informações em memória para quando as variáveis tiverem mais de um tipo de dado. Por exemplo, quando precisamos registrar um cliente, podemos pedir seu nome, que seria uma string, seu cpf, um número, endereço, outra string.

O registro tem um nome, e é composto por campos que especificam cada uma das informações que o compoem. Esses campos podem ser acessador por meio do uso do operador ponto (.). Por exemplo: cliente.nome para acessar o nome do cliente.


4. Listas

Armazenam dados de um tipo em uma ordem específica e possuem tamanho ajustável, não tendo necessidade de inicializar com um valor fixo. Existem dois tipode de listas: as Listas Ligadas e as Duplamente ligadas.

A diferença entre elas está nos nós. Um nós é onde o valor armazenado é conhecido. Na Lista Ligada o elemento posterior ao nó também é conhecido, os nós são amarrados com essa indicação de qual é o próximo nó. Na Lista Duplamente Ligada essa indicação é bidirecional, ou seja, os nós sabem quem é o próximo elemento e anterior também. Isso permite a navegação reversa.


5. Pilhas

São estruturas de dados que servem como uma coleção de elementos, e permite o acesso a somente um item de dados armazenado. Ou seja, o acesso aos itens é restrito, sendo realizado um por vez.

Temos dois tipos de pilhas: as Last In First (LIFO) ou Último Que Entra Primeiro Que Sai (UEPS) na qual o primeiro elemento a ser retirado é o último que tiver sido inserido. E temos as First In First Out (FIFO) ou Primeiro Que Entra Primeiro Que Sai (PEPS) na qual o primeiro elemento a ser retirado é o primeiro que tiver sido inserido.


6. Filas

A estrutura do tipo fila segue o conceito FIFO e admite remoção e inserção de novos elementos desde que o elemento seja aquele que está na estrutura a mais tempo. Podemos dizer que o primeiro objeto inserido na fila é também o primeiro a ser removido.

Assim, se voce foi o primeiro a chegar na fila do banco, e depois chegaram vários idosos, ainda assim, voce seria o primeiro a ser atendido.


7. Árvore

Organiza seus elementos de forma hierárquica. Assim, existe um elemento que fica no topo, chamado de raiz e existem os elementos subordinados a ele, que são chamados de nós ou folhas (só pensar numa árvore de cabeça pra baixo, é uma estrutura usada em algoritmos de machine learning). Essa estrutura visa facilitar a busca de elementos.


8. Tabela Hash

Tabela de dispersão ou espalhamento. É uma estrutura de dados especial que generaliza a ideia de array e associa chaves de pesquisa a valores. Os valores são as posições ou índice no qual o elemento se encontra. As chaves são parte da informação que compoe o elemento a ser manipulado.

A tabela uma função chamada Hashing para espalhar os elementos fazendo com que os mesmo fiquem de forma não ordenada dentro do "array" que define a tabela. Esse espalhamento visa facilitar a busca na estrutura de dados, pois a partir de uma chave podemos acessar de forma rápida uma posição do "array".


9. Grafos

São estruturas que permitem programar a relação entre objetos. Os objetos são os vértices ou nós do grafo, e os relacionamento são arestas.

Temos como exemplo o Problema do Caixeiro Viajante (PCV) que busca o caminho de custo mínimo entre os vértices.

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Comentários (2)

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Naiara Corrêa

Naiara Corrêa

30/06/2021 10:11

Ótimo artigo, muito esclarecedor.

Obrigada.

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C

César Oliveira

30/06/2021 10:04

Muito bem explicado!

Obrigado Amanda!

Muito Sucesso!

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