Tutorial de estructura de datos y algoritmos

Las estructuras de datos son la forma programática de almacenar datos para que los datos se puedan usar de manera eficiente. Casi todas las aplicaciones empresariales utilizan varios tipos de estructuras de datos de una forma u otra. Este tutorial le brindará una gran comprensión de las estructuras de datos necesarias para comprender la complejidad de las aplicaciones de nivel empresarial y la necesidad de algoritmos y estructuras de datos.

¿Por qué aprender la estructura de datos y los algoritmos?

A medida que las aplicaciones se vuelven complejas y ricas en datos, existen tres problemas comunes a los que se enfrentan las aplicaciones hoy en día.

• Data Search- Considere un inventario de 1 millón (10 ⁶ ) artículos de una tienda. Si la aplicación va a buscar un elemento, tiene que buscar un elemento en 1 millón (10 ⁶ ) elementos cada vez que ralentiza la búsqueda. A medida que aumentan los datos, la búsqueda se volverá más lenta.

• Processor speed - La velocidad del procesador, aunque es muy alta, se ve limitada si los datos aumentan a mil millones de registros.

• Multiple requests - Dado que miles de usuarios pueden buscar datos simultáneamente en un servidor web, incluso el servidor rápido falla al buscar los datos.

Para solucionar los problemas antes mencionados, las estructuras de datos vienen al rescate. Los datos se pueden organizar en una estructura de datos de tal manera que no sea necesario buscar en todos los elementos, y los datos requeridos se pueden buscar casi instantáneamente.

Aplicaciones de estructura de datos y algoritmos

El algoritmo es un procedimiento paso a paso, que define un conjunto de instrucciones que se ejecutarán en un orden determinado para obtener el resultado deseado. Los algoritmos generalmente se crean independientemente de los lenguajes subyacentes, es decir, un algoritmo se puede implementar en más de un lenguaje de programación.

Desde el punto de vista de la estructura de datos, las siguientes son algunas categorías importantes de algoritmos:

• Search - Algoritmo para buscar un elemento en una estructura de datos.

• Sort - Algoritmo para clasificar elementos en un orden determinado.

• Insert - Algoritmo para insertar elementos en una estructura de datos.

• Update - Algoritmo para actualizar un elemento existente en una estructura de datos.

• Delete - Algoritmo para eliminar un elemento existente de una estructura de datos.

Los siguientes problemas informáticos pueden resolverse utilizando estructuras de datos:

• Serie de números de Fibonacci
• Problema de la mochila
• Torre de Hanoi
• Todos emparejan el camino más corto de Floyd-Warshall
• El camino más corto por Dijkstra
• Programación de proyectos

Audiencia

Este tutorial está diseñado para graduados en Ciencias de la Computación, así como para Profesionales de Software que estén dispuestos a aprender estructuras de datos y programación de algoritmos en pasos simples y sencillos.

Después de completar este tutorial, estará en un nivel intermedio de experiencia desde donde puede llevarse a un nivel superior de experiencia.

Prerrequisitos

Antes de continuar con este tutorial, debe tener un conocimiento básico del lenguaje de programación C, el editor de texto y la ejecución de programas, etc.