Conceito de estrutura de dados

Como mencionamos, há diferentes tipos de estrutura de dados. A escolha por cada um dos modelos vai depender do objetivo da aplicação, e se é necessário que os dados sejam organizados, inseridos ou retirados do sistema de alguma forma específica.A seguir, apresentamos alguns dos modelos mais utilizados e falamos um pouco sobre suas características.

Array

Esse é o tipo de estrutura mais comum, simples e versátil, podendo ser empregado na grande maioria das linguagens de programação para qualquer caso em que é necessário organizar dados de alguma forma. Trata-se de uma lista ordenada de valores, em que eles sempre são acessados sequencialmente, seguindo a ordem em que estão descritos.

É utilizado para armazenar diferentes elementos de um mesmo tipo, em que cada um pode ser identificado por pelo menos um índice ou uma chave. Em alguns casos, pode ser conhecido como vetor, em estruturas unidimensionais, ou matriz, em estruturas multidimensionais.

Pilha

Como o próprio nome sugere, esse tipo de estrutura é uma coleção de dados “empilhados” baseada no princípio Lifo, ou “last in first out”. Isso significa que tanto a adição quanto a remoção de dados é feita pelo topo, e nunca pela base, e o último dado a entrar na estrutura será o primeiro a sair.Um exemplo comum de como funciona esse princípio é comando Ctrl + Z, que remove a última coisa que foi digitada. 

Fila

A Fila, assim como a Pilha, é uma coleção ordenada de dados, porém é baseada no princípio FIFO, ou “first in first out”. Isso significa que o primeiro a entrar é o primeiro a sair, e a adição e remoção é sempre feita pela base.Para exemplificar, é possível pensar em uma fila de banco ou caixa. Nesse caso, as pessoas entram pelo fundo, e saem na ordem em que chegaram.  Algumas vezes, ela pode ser descrita como uma Fila Circular, o que significa que o último elemento será conectado diretamente ao primeiro. 

Deque

O Deque funciona como uma junção das duas estruturas anteriores, ou seja, Pilha e Fila. Isso significa que os dados ficam dispostos de forma sequencial, porém a inserção e a exclusão podem ocorrer tanto pelo topo quanto pela base.

Árvore

Para muitos programadores, esse é o tipo de estrutura de dados mais complexo, pois trata-se de uma coleção não ordenada de itens. Seu nome deriva justamente do modelo mental de uma árvore, em que há uma estrutura central que se ramifica em diversas outras.Exemplo de estrutura em árvore binária.

Nessas estruturas, os dados têm relações pai e filho, fazendo elos entre si. Dessa forma, visualmente, elas se assemelham a um organograma.As árvores podem ser divididas em dois tipos:

Árvore binária: como o nome indica, são as árvores em que cada raiz gera descendência com, no máximo, dois nós. Dessa forma, sempre que há uma ramificação, a estrutura pode dobrar de tamanho.

Árvore binária de busca: Assim como o modelo interior, ela se ramifica em dois nós, porém nesse caso, a árvore é organizada utilizando princípios de algoritmos. Dessa forma, ela é organizada com os menores valores à esquerda e os maiores à direita, facilitando na hierarquia e na visualização.