Estructura de datos definición y tipos principales

Cuando hablamos de programación, la estructura de datos está representada por una forma determinada que tenemos de organizar los datos de un equipo informático para que podamos utilizarlos de la manera más efectiva posible. Dependiendo del tipo de aplicación o recurso que vayamos a usar requeriremos una estructura de datos independiente y distinta a las demás, dado que cada una encaja en el contexto de forma determinada y con una serie de objetivos.

Con estas estructuras tenemos la posibilidad de administrar todo tipo de datos sin ningún tipo de obstáculo, algo que en la actualidad se usa en la red para poder llevar a cabo, por ejemplo, los sistemas de indexado de contenidos. Y también juegan un papel clave en la creación de los mejores algoritmos, así como en su uso con lenguajes de programación que se benefician de ellas.  

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Los principales tipos de estructura de datos

Dependiendo de su finalidad hay distintos tipos de estructura de datos que pueden utilizarse y que aportan unas características determinadas en cada uno de los casos.

• Uno de los tipos más utilizados es el registro, un tipo de estructura que reúne datos que han sido agregados. Con este tipo de estructura lo que hacemos es unificar un valor con otra serie de valores relacionados formando una secuencia.
• También existe el vector, que concentra elementos dando lugar a una estructura ordenada y relacionada. Sus datos coinciden en formar parte de un tipo concreto y en estar colocados en un orden determinado. Para una mejor facilidad de uso se aplican palabras de memoria que ayudan a su organización, mientras que también hay que tener en cuenta que es factible que los arreglos puedan sufrir cambios de tamaño. De forma derivada el vector asociativo permite que sean eliminados pares nombre-valor dependiendo de las exigencias del programador y del contexto.
• Otro tipo de estructura es la que está representada por la unión, en la cual se unen distintos datos, pero diferenciándose del registro debido a que solo se da cobijo a un valor determinado. En el caso de requerir un campo añadido dentro del registro, se utiliza el término de tipo variante.

La flexibilidad de las estructuras de datos permite su aprovechamiento de formas muy variadas. Un buen reflejo de ello lo aporta el grafo, que se trata de una versión en la cual los datos están conectados debido a la presencia de nodos. Y todos estos nodos no solo disponen de un valor determinado que les ha sido asignado, sino que cuentan con vínculos con otros de los nodos. La facilidad en la comunicación de estos nodos abre muchas posibilidades y es por lo que se usan en la representación de redes. También lo facilita que a la hora de crear esta estructura se puedan definir puntos de inicio y de final mediante la elección de nodos exactos con los que se da la oportunidad de marcar la dirección a seguir en el proceso de trabajo.

Hay una variante específica que recibe el nombre de árbol y que se representa porque el camino parte de un punto inicial que deriva hacia todos los demás nodos. Este tipo de grafo no da la oportunidad de crear ciclos y también se puede agrupar en conjunto, lo que da lugar al término bosque.  

Su relación con los lenguajes

Comprender la utilidad de la estructura de datos está relacionado con saber también qué tipo de relación tienen con los lenguajes de programación. En este sentido hay que dejar totalmente de lado los lenguajes de bajo nivel, dado que no tienen soporte para estas estructuras.

Los que sí la tienen son los lenguajes de alto nivel, además de algunas excepciones que no resultan trascendentes. Una buena demostración de este tipo de relación entre estructuras y lenguaje la podemos ver en dos lenguajes muy específicos que se utilizan en la actualidad y que siguen siendo de gran rendimiento: Pascal y C. Este tipo de soporte siempre ha ayudado a los programadores y con el paso del tiempo las propias plataformas que acompañan a los lenguajes modernos han ido dando soporte a estas estructuras de manera interna, permitiendo así que sigan presentes para aprovecharlas en sus respectivos contextos. El lenguaje C++, por ejemplo, dispone de estructuras de datos en su biblioteca Standard Template Library.