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CAPÍTULO 5
ESTRUCTURAS DE DATOS

En la práctica, la mayor parte de información útil no aparece aislada en forma de datos simples, sino que lo hace de forma organizada y estructurada. Los diccionarios, guías, enciclopedias, etc., son colecciones de datos que serían inútiles si no estuvieran organizadas de acuerdo con unas determinadas reglas. Además, tener estructurada la información suponeventajas adicionales, al facilitar el acceso y el manejo de los datos. Por ello parece razonable desarrollar la idea de la agrupación de datos, que tengan un cierto tipo de estructura y organización interna. Como tendremos ocasión de ver, la selección de una estructura de datos frente a otra, a la hora de programar es una decisión importante, ya que ello influye decisivamente en el algoritmo quevaya a usarse para resolver un determinado problema. El objetivo de este capítulo no es sólo la descripción de las distintas estructuras, sino también la comparación de las mismas en términos de utilidad para la programación. De hecho, se trata de dar una idea, acerca de los pros y contras de cada una de ellas con el propósito final de justificar la ya citada ecuación de:

Empecemos recordandoque un dato de tipo simple, no esta compuesto de otras estructuras, que no sean los bits, y que por tanto su representación sobre el ordenador es directa, sin embargo existen unas operaciones propias de cada tipo, que en cierta manera los caracterizan. Una estructura de datos es, a grandes rasgos, una colección de datos (normalmente de tipo simple) que se caracterizan por su organización y lasoperaciones que se definen en ellos. Por tanto, una estructura de datos vendrá caracterizada tanto por unas ciertas relaciones entre los datos que la constituyen (p.e., el orden de las componentes de un vector de números reales), como por las operaciones posibles en ella. Esto supone que podamos expresar formalmente, mediante un conjunto de reglas, las relaciones y operaciones posibles (tales comoinsertar nuevos elementos o como eliminar los ya

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PROGRAMACION = ESTRUCTURAS DE DATOS + ALGORITMOS

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FUNDAMENTOS DE INFORMÁTICA Y PROGRAMACIÓN

existentes). Por el momento y a falta de otros, pensemos en un vector de números, como el mejorejemplo de una estructura de datos. Llamaremos dato de tipo estructurado a una entidad, con un solo identificador, constituida por datos de otro tipo, de acuerdo con las reglas que definen cada una de las estructuras de datos. Por ejemplo: una cadena esta formada por una sucesión de caracteres, una matriz por datos simples organizados en forma de filas y columnas y un archivo, está constituidopor registros, éstos por campos, que se componen, a su vez, de datos de tipo simple. Por un abuso de lenguaje, se tiende a hacer sinónimos, el dato estructurado con su estructura correspondiente. Aunque ello evidentemente no es así, a un primer nivel, en este libro, asumiremos esta identificación. Para muchos propósitos es conveniente tratar una estructura de datos como si fuera un objetoindividual y afortunadamente, muchos lenguajes de programación permiten manipular estructuras completas como si se trataran de datos individuales, de forma que los datos estructurados y simples se consideran a menudo por el programador de la misma manera. Así a partir de ahora un dato puede ser tanto un entero como una matriz, por nombrar dos ejemplos. Las estructuras de datos son necesarias tanto en lamemoria principal como en la secundaria, de forma que en este capítulo nos centraremos en las correspondientes a la memoria principal, dejando para el capítulo siguiente las estructuras más adecuadas para el almacenamiento masivo de datos.

Los datos de tipo simple tienen una representación conocida en términos de espacio de memoria. Sin embargo, cuando nos referimos a datos estructurados esta...