En esta presentación se aborde la clasificación de la estructura de datos

1. Clasificación de las
estructuras de datos

2. Fuente: Facomsys

3. ¿Qué son las estructuras de datos?
Son colecciones de elementos de datos relacionados. Los objetos
arreglo son estructuras de datos que consisten en elementos de datos
relacionados, del mismo tipo. Los arreglos facilitan el procesamiento de
grupos de valores relacionados. Los arreglos conservan la misma
longitud una vez creados

4. Estáticas:
• Arreglos
¿Qué es un arreglo?
Un arreglo es una estructura de datos utilizada para almacenar datos
del mismo tipo. Los arreglos almacenan sus elementos en ubicaciones
de memoria contiguas. En Java, los arreglos son objetos.

5. Un arreglo es un grupo de variables (llamadas elementos o componentes)
que contienen valores del mismo tipo.
Los arreglos son objetos, por lo que se consideran como tipos de referencia.
Como veremos pronto, lo que consideramos por lo general como un arreglo
es en realidad una referencia a un objeto arreglo en memoria.
Los elementos de un arreglo pueden ser tipos primitivos o de referencia.
Para hacer referencia a un elemento específico en un arreglo, debemos
especificar el nombre de la referencia al arreglo y el número de la posición
del elemento dentro del mismo. El número de la posición del elemento se
conoce formalmente como el índice o subíndice del elemento

6. Simplifiquemos
• Un arreglo es un conjunto de elementos asociados a un identificador
con un tipo de dato, donde cada uno de los elementos puede ser
direccionado a través de un elemento llamado índice

7. Representación de arreglos logicos
• En la figura a continuacion se muestra una representación lógica de
un arreglo de enteros, llamado c. Este arreglo contiene 12 elementos.
Un programa puede hacer referencia a cualquiera de estos elementos
mediante una expresión de acceso a un arreglo que contiene el
nombre del arreglo, seguido por el índice del elemento específico
encerrado entre corchetes ([]). El primer elemento en cualquier
arreglo tiene el índice cero, y algunas veces se le denomina elemento
cero.
• Por lo tanto, los elementos del arreglo c son c[0], c[1], c[2], y así en lo
sucesivo. El mayor índice en el arreglo c es 11: 1 menos que 12, el
número de elementos en el arreglo.

9. Índices y elementos
• Un índice debe ser un entero no negativo. Un programa puede utilizar
una expresión como índice.
Por ejemplo, si suponemos que la variable a es 5 y que b es 6, entonces
la instrucción: c[a + b] += 2;
suma 2 al elemento c[11] del arreglo. El nombre de un arreglo con
subíndice es una expresión de acceso al arreglo, la cual puede utilizarse
en el lado izquierdo de una asignación, para colocar un nuevo valor en
un elemento del arreglo.
C[8]=34;
Psst, por aquí: Un índice debe ser un valor int, o un valor de un tipo que pueda convertirse a int;
por ejemplo, byte, short o char, pero no long. De lo contrario, ocurre un error de compilación

10. ¿Y que podemos hacer con el contenido de
los arreglos?
Vamos a examinar con más detalle el arreglo c de la figura vista antes.
El nombre del arreglo es c.
Cada objeto arreglo conoce su propia longitud y mantiene esta
información en una variable de instancia length. La expresión c.length
devuelve la longitud del arreglo c. Aun cuando la variable de instancia
length de un arreglo es public, no puede cambiarse, ya que es una
variable final.
La manera en que se hace referencia a los 12 elementos de este arreglo
es: c[0], c[1], c[2], …, c[11].

11. El valor de c[0] es -45, el valor de c[1] es 6, el de c[2] es 0, el de c[7] es
62 y el de c[11] es 78.
Para calcular la suma de los valores contenidos en los primeros tres
elementos del arreglo c y almacenar el resultado en la variable suma,
escribiríamos lo siguiente:
suma = c[0] + c[1] + c[2];
Para dividir el valor de c[6] entre 2 y asignar el resultado a la variable x,
escribiríamos lo siguiente:
x = c[6] / 2;
Y así con otras operaciones matemáticas

12. ¿Cómo se declara un arreglo?
Los objetos arreglo ocupan espacio en memoria. Al igual que los demás
objetos, los arreglos se crean con la palabra clave new.
Para crear un objeto arreglo, debemos especificar el tipo de cada elemento y
el número de elementos que se requieren para el arreglo, como parte de una
expresión para crear un arreglo que utiliza la palabra clave new.
Dicha expresión devuelve una referencia que puede almacenarse en una
variable tipo arreglo. La siguiente declaración y expresión de creación de
arreglos crea un objeto arreglo, que contiene 12 elementos int y almacena
la referencia del arreglo en la variable c:
int[] c = new int[12];
Psst por aquí: Esta expresión puede usarse para crear el arreglo que
se mostro con anterioridad en la figura

13. Existe otra forma de declarar una arreglo
int[] c;
c = new int[12];
Al crear un arreglo, cada uno de sus elementos recibe un valor
predeterminado (cero para los elementos numéricos de tipos
primitivos, false para los elementos boolean y null para las
referencias).

14. En la declaración, los corchetes que van después del tipo indican que c
es una variable que hará referencia a un arreglo (es decir, la variable
almacenará una referencia a un arreglo).
En la instrucción de asignación, la variable arreglo c recibe la referencia
a un nuevo objeto arreglo de 12 elementos int.
Un programa puede crear varios arreglos en una sola declaración. La
siguiente declaración reserva 100 elementos para b y 27 para x:
String[] b = new String[100], x = new String[27];
Psst, por aquí; En la declaración de un arreglo, si se especifica el
número de elementos en los corchetes de la declaración (por
ejemplo, int[12] c;), se produce un error de sintaxis.

15. Cuando el tipo del arreglo y los corchetes se combinan al principio de la
declaración, todos los identificadores en ésta son variables tipo arreglo. En
este caso, las variables b y x hacen referencia a arreglos String. Por cuestión
de legibilidad, es preferible declarar sólo una variable en cada declaración. La
declaración anterior es equivalente a:
String[] b = new String[100];
String[] x = new String[27];
Cuando sólo se declara una variable en cada declaración, los corchetes se
pueden colocar después del tipo o del nombre de la variable del arreglo,
como en:
String b[] = new String[100];
String x[] = new String[27];
Psst, por aquí: Un programa puede declarar arreglos de cualquier tipo
cada elemento de un arreglo int es un valor int, y cada elemento de un
arreglo String es una referencia a un objeto String.

16. Clasificación de los arreglos:
• Arreglo Unidimensional: Nos referimos a un vector de datos
• Arreglo Bidimensional: Nos referimos a una estructura de doble
entrada, es decir que tiene filas y columnas
• Arreglo Tridimensional: Extendemos una dimensión mas, lo que se
traduce en tener filas, columnas y profundad
• Arreglo Multidimensional: Nos referimos a que cada dimensión,
puede tener un tamaño diferente a las demás dimensiones

17. Arreglo como estructura estática
• La particularidad que un arreglo como una estructura estática, viene desde
el momento en que el arreglo se define en tiempo de diseño, nosotros
podemos establecer e tamaño del arreglo, de una manera inicial, cuando
nosotros usamos esta estructura, el tamaño de la estructura esta definido
por el tamaño inicial de la estructura, lo que implica que la estructura no
puede crecer, ni disminuir en tiempo de ejecución, por eso se les llama
estáticas, esto tiene algunas complicaciones y efectos durante la ejecución
lo que significa que cuando la estructura llega a su limite de capacidad, nos
tenemos que conformar con ese limite definido, no podemos ajustar el
tamaño de la estructura durante la ejecución de la operación, para ello
debemos detener la aplicación y modificar el tamaño de la ejecución y
posteriormente volver a cargar los datos.

18. Dinamicas
• Lineales
• Pilas
• Colas
• Listas
• No Lineales
• Arboles
• Grafos

19. Pilas
• Una pila es una estructura de datos que principalmente tiene dos
operaciones: Apilar y desapilar
• Es un tipo de estructura que sigue un patrón LIFO (Last in, First Out),
es decir el ultimo en entrar es el primero en salir

20. Colas
• Una cola es una estructura de datos que almacena elementos en una lista y permite acceder a los
datos por uno de los dos extremos de la lista. Un elemento se inserta en la cola (parte final) de la
lista y se suprime o elimina por la frente (parte inicial, cabeza) de la lista.
• Los elementos se eliminan (se quitan) de la cola en el mismo orden en que se almacenan y, por
consiguiente, una cola es una estructura de tipo FIFO (first-in-first-out, primero en entrar, Primero
en salir o bien primero en llegar/primero en ser servido). o El servicio de atención a clientes es un
ejemplo típico de cola o el cajero de un banco

21. Listas
• Una lista es una secuencia de elementos dispuesto en un cierto orden, en la que cada elemento tiene
como mucho un predecesor y un sucesor. El número de elementos de la lista no suele estar fijado, ni
suele estar limitado por anticipado.
• Representaremos la estructura de datos de forma gráfica con cajas y flechas. Las cajas son los
elementos y las flechas simbolizan el orden de los elementos.
• La estructura de datos deberá permitirnos determinar cuál es el primer elemento y el
último de la estructura, cuál es su predecesor y su sucesor (si existen de cualquier
elemento dado). Cada uno de los elementos de información suele denominarse nodo.
• La lista también puede representarse de forma simbólica escribiendo sus elementos
separados por comas y encerrados entre corchetes. Por ejemplo:
• ["rojo","verde","azul","amarillo"]

22. • El uso de listas en Java es una forma útil de almacenar y manipular
grandes volúmenes de datos, tal como haríamos en una matriz o
arreglo, pero con una serie de ventajas que hacen de este tipo de
variables las preferidas para el procesamiento de grandes cantidades
de información.
• Las listas en Java son variables que permiten almacenar grandes
cantidades de datos. Son similares a los Array o a las Matrices.

23. Arboles
• Un árbol es una estructura jerárquica de datos que imita la forma de
un árbol, un conjunto de nodos conectados. Un nodo es la unidad
sobre la que se construye el árbol y puede tener ceros o mas nodos
hijos conectados a él. Se dice que un nodo a es padre de un nodo b si
existe un enlace desde a hasta b. Solo puede haber un único nodo sin
padres, que llamaremos raíz. Un nodo que no tiene hijos se conoce
como hoja y a los demás nodos se les conoce como ramas.

24. • Formalmente, un árbol se puede definir de manera recursiva, se utiliza la
recursión para definir un árbol porque es una característica inherente a los
mismos, como:
• 1. Un solo nodo es, por si mismo, un árbol. Ese nodo es también la raíz de
dicho árbol.
• 2. Se supone que n es un nodo y que A1 , A2 ,..., Ak son arboles con raíces
n1 , n2 ,…, nk respectivamente. Se puede construir un nuevo árbol
haciendo que n se constituya en el padre de los nodos n1 , n2 ,…, nk . En
dicho árbol, n es la raíz y A1 , A2 ,..., Ak son los subarboles (o arboles hijos)
de la raíz. Los nodos n1 , n2 ,… ,nk reciben el nombre de hijos del nodo n y
el nodo n recibe el nombre de padre de dichos nodo

25. • Como ejemplo se puede considerar el índice de un libro.
• T1 (Tema 1)
• 1.1.-(Pregunta 1 del Tema 1)
• 1.2.-(Pregunta 2 del Tema 1)
• T2 (Tema 2)
• 2.1.-(Pregunta 1 del Tema 2)
• 2.1.1.-(Pregunta 1 de la pregunta 1 del Tema 2)
• 2.1.2.-( Pregunta 2 de la pregunta 1 del Tema 2)
• 2.2.-(Pregunta 2 del Tema 2)
• 2.3.-(Pregunta 3 del Tema 2)
• T3 (Tema 3)

26. Árbol del índice:

27. Grafos
• Desde un punto de vista intuitivo un grafo es un
conjunto de nodos unidos por un conjunto de
arcos. Un ejemplo de grafo que podemos
encontrar en la vida real es el de un plano de
trenes. El plano de trenes está compuesto por
varias estaciones (nodos) y los recorridos entre las
estaciones (arcos) constituyen las líneas del
trazado.

28. • Un grafo G=(V,E) consiste en un conjunto V de nodos (vértices) y un conjunto E
de aristas (arcos). Cada arista es un par (v,w), siendo v y w un par de nodos
pertenecientes al conjunto V de nodos. Podemos distinguir entre grafos dirigidos
y no dirigidos. En un grafo dirigido los pares (v,w) están ordenados,
traduciéndose la arista en una flecha que va desde el nodo v al nodo w.
• En el caso de un grafo no dirigido, los nodos están unidos mediante líneas sin
indicación de dirección.
• Por último se puede definir una función que asocie a cada arco un
coste: coste(arco)

29. Terminología de grafos
• Hablaremos de dos vértices adyacentes cuando estén unidos por un
arco. El número de vértices adyacentes de un nodo constituye
el grado del mismo. En el ejemplo los vértices adyacentes al nodo C
son el a, d y e , siendo éste por tanto un nodo de grado tres por tener
tres vértices adyacentes.

30. • Un camino entre dos vértices, es una secuencia de vértices tal que
dos vértices consecutivos son adyacentes. En el siguiente ejemplo el
camino entre el vértice a y el vértice e será la secuencia de
vértices abecde.
• Cuando este camino no tiene vértices repetidos se dice que
es simple. Salvo en el caso de que el primer y último vértice del
camino sean el mismo, en cuyo caso hablaremos de un ciclo

31. • Cuando este camino no tiene vértices repetidos se dice que
es simple. Salvo en el caso de que el primer y último vértice del
camino sean el mismo, en cuyo caso hablaremos de un ciclo

32. • La siguiente clasificación, aunque no es completa, presenta las
principales características que nos podemos encontrar en los grafos:
• Grafo conexo: Cuando entre cada dos nodos del grafo hay un camino.
• Bosque: Es un grafo sin ciclos.
• Arbol libre: es un bosque conexo.
• La representación más extendida de los grafos es mediante lo que se
llaman Matrices de adyacencia.

33. • Como medida ante la estática los arreglos, tenemos estructuras
dinámicas, esto significa que el tamaño de estructura puede ir
creciendo o disminuyendo en tiempo de ejecución, lo que significa
que el tamaño de la estructura es variante, y por lo tanto siempre
ataremos utilizando la cantidad de memoria necesario para manejar o
manipular los datos que la aplicación requiere, dentro de esta
calificación tenemos las lineales y no lineales, cada una de estas
estructuras tiene una lógica o algoritmo de funcionamiento partículas