CONCEPTOS BSICOS

ESTRUCTURAS DE DATOSESTRUCTURAS DE DATOS

2006

Prof. Ing. M.Sc. Fulbia Torres

UNIDAD ICONCEPTOS BSICOS

Datos. Informacin. Estructuras de Datos. Operaciones sobre una estructura. Perspectivas o niveles de datos. Implementacin en hardware y software. Representacin de una estructura de datos. Clasificacin de una estructura de datos. Abstraccin. Tipos abstractos de datos.

Ing. M.Sc. Fulbia TorresAsignatura: Estructuras de DatosBarquisimeto 2006

DATOS son elementos de informacin en bruto, no procesados.Ejemplo: horas de trabajo, tasa salarial, etc.

Una vez que los datos son procesados por la computadora, se les

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Una vez que los datos son procesados por la computadora, se lesllama INFORMACIN. Ejemplo de informacin sera el salario totalque debe pagrsele por una semana de trabajo.

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ESTRUCTURAS DE DATOS coleccin de elementos de datosrelacionados y organizados.

En programacin, una estructura de datos es una forma deEn programacin, una estructura de datos es una forma deorganizar un conjunto de datos elementales (un dato elemental es lamnima informacin que se tiene en el sistema) con el objetivo defacilitar la manipulacin de estos datos como un todo y/oindividualmente.

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Una estructura de datos define la organizacin e interrelacin deestos, y un conjunto de operaciones que se pueden realizar sobreellos.Funciones bsicas para estructuras:

Funciones Constructoras: se encargan de crear laFunciones Constructoras: se encargan de crear laestructura, es decir definen las caractersticas, la delimitacin, lasrelaciones y asignan el espacio correspondiente.

Funciones para Acceso: facilitan la llegada de un elementoperteneciente a la estructura.

Funciones Destructoras: se encargan de devolver al sistemalos recursos asignados a la estructura de datos para que queden adisposicin de ste. Ing. M.Sc. Fulbia Torres

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Operaciones que se pueden realizar sobre la E.D.: Bsqueda, encontrar un determinado valor en la estructura

para realizar una operacin con este valor. Ordenamiento, de los elementos pertenecientes a la

estructura.estructura. Apareo, dadas dos estructuras originar una nueva ordenada y

que contenga a las apareadas. Navegar por la estructura, recorrido por la estructura, es una

operacin bsica y garantiza que se puede recuperar lainformacin almacenada.

Consulta, permite obtener informacin de uno o mselementos de la estructura.

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Copia parcial o total, es aquella mediante la cual se puedeobtener total o parcialmente una estructura con caractersticassimilares a la original.

Prueba, permite determinar si uno o varios elementos cumplen Prueba, permite determinar si uno o varios elementos cumplendeterminadas condiciones.

Modificacin, permite variar parcial o totalmente el contenido de lainformacin de los elementos de la estructura.

Imprimir, permite escribir la informacin contenida en laestructura.

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Cada estructura ofrece ventajas y desventajas en relacin a lasimplicidad y eficiencia para la realizacin de cada operacin. Deesta forma, la eleccin de la estructura de datos apropiada paraesta forma, la eleccin de la estructura de datos apropiada paracada problema depende de factores como las frecuencias y elorden en que se realiza cada operacin sobre los datos.

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Las estructuras de datos las podemos considerar desde tresperspectivas o niveles diferentes de datos.

Nivel de Aplicacin: ( o usuario ) forma de modelar los datos de lavida real en un contexto especfico.

Nivel de Abstracto: ( o lgico ) coleccin abstracta de elementos ysus conjuntos correspondientes de operaciones de acceso.

Nivel de Implementacin: una representacin de la estructura y susoperaciones de acceso en un lenguaje de programacin.

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Implementacin de las Estructuras de Datos

Hay dos tipos de implementacin:

Implementacin en Hardware: en el cual el circuito necesariopara realizar la operacin requerida es diseado y construido comoparte del computador.

Las implementaciones en hardware son estructuras primitivas:como los arreglos, variables, archivos, registros.

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Implementacin en Software: en el cual se escribe un programaque consiste de instrucciones de hardware existentes parainterpretar las hileras de bits en la forma deseada y para realizarinterpretar las hileras de bits en la forma deseada y para realizarlas operaciones requeridas.

La implementacin en software son estructuras no primitivas: pila,cola, rbol, listas.

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Maneras de caracterizar las Estructuras de Datos

Punto de vista fsico: la estructura de datos, desde el punto de vistafsico, est enfocada bsicamente a la manera como quedafsico, est enfocada bsicamente a la manera como quedaalmacenada la informacin.Punto de vista lgico: la estructura de datos, desde el punto de vistalgico, enfoca el aspecto de las relaciones que existen entre loselementos.Punto de vista funcional: se refiere a la independencia entre lasaplicaciones y los datos, que permiten la utilizacin compartida dedatos (base de datos)

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Ejemplo:Registro del archivo de EMPLEADOSDatos Empleados

Identificacin Fecha-Entradacdigo dacdula mes

aoNombre-Comp

nombreapellido-1apellido-2

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cdigo cdula nombre apellido-1 apellido-2 cargo da mes ao

Estructura desde el punto de vista fsico

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Datos-Empleado

Identificacin Nombre-comp Cargo Fecha-Entrada

Estructura desde el punto de vista lgico

Identificacin Nombre-comp Cargo Fecha-Entrada

cdigo cdula nombre apellido-1 apellido-2 da mes ao

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Representacin de una Estructura de Datos

Secuencial: son aquellas colocadas una al lado de la otra. Sonestructuras de datos estticas. Ejemplo: arreglos, archivos, colas,pilas.pilas.

Encadenada: son aquellas que se unen a travs apuntadores.Son estructuras de datos dinmicas. Ejemplo: listas, rboles.

Tambin se habla de E.D. Semiestticas como las listas, pilas,colas.

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Clasificacin de una Estructura de DatosEstructuras Primitivas y simples: son aquellas que no estncompuestas o no se derivan de otras estructuras de datos. Ejemplo:arreglos, cadenas, registros.

Estructuras no Primitivas: son aquellas que se componen o sederivan de las primitivas. Ejemplo: colas, pilas, listas.Estructuras lineales y no lineales: dependen de la complejidad delas relaciones lgicas que representan. Las estructuras de datoslineales incluyen pilas, colas y listas enlazadas lineales. Lasestructuras de datos no lineales incluyen grafos y rboles.

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Abstraccin: habilidad de concentrarse en lo general yfundamental y pasar por alto el detalle, lo cual simplifica el anlisisy lo centra en lo relevante. Ej.: sumar C + D.

Abstraccin de Procedimientos: se determinan los propsitos uAbstraccin de Procedimientos: se determinan los propsitos uoperaciones necesarias para dar la solucin a un problema ymediante la modularidad se efecta la separacin en unidadesfuncionales

Abstraccin de Datos: facilidad mediante la cual en un lenguajede programacin se pueden definir nuevos tipos de datos.

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CONCEPTOS BSICOSTIPOS ABSTRACTOS DE DATOS (TAD)

Un TAD es un tipo de dato, que se agrega al lenguaje deprogramacin para representar un tipo de elemento involucrado enel problema. Des esta forma se hace que el lenguaje se acerque almundo del problema, manejando los elementos que all seencuentran.encuentran.

Especificaciones de un TAD:

Se define con un nombre. Un formalismo para expresar el objeto abstracto. Un invariante. Conjunto de operaciones sobre este objeto.

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CONCEPTOS BSICOSTIPOS ABSTRACTOS DE DATOS (TAD)

TAD nombre< objeto abstracto >< invariante del TAD >< operaciones >

Objeto abstracto: representacin abstracta de un objeto sobre elcual se va a trabajar, permite expresar las condiciones, relaciones,restricciones y operaciones de elementos modelados.

Invariante: establece una nocin de validez para cada uno de losobjetos abstractos, en trminos de condiciones sobre su estructurainterna y sus componentes.

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CONCEPTOS BSICOSTIPOS ABSTRACTOS DE DATOS (TAD)

Clasificacin de las operaciones: se clasifican en tres (3) grupossegn su funcin sobre el objeto abstracto.

Constructora: es la operacin encargada de crear elementos delTAD.Modificadora: es la operacin que puede alterar el estado de unelemento del TAD. Su misin es simular la reaccin del objeto.Analizadora: es una operacin que no altera el estado del objeto,sino que tiene como misin consultar su estado y retornar algntipo de informacin.

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GRACIAS POR SU ATENCIN

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