6 estruturas de dados que todo programador deve conhecer

O caminho para se tornar um programador proficiente e bem-sucedido é difícil, mas certamente pode ser alcançado. As estruturas de dados são um componente central que todo estudante de programação deve dominar, e é provável que você já tenha aprendido ou trabalhado com algumas estruturas de dados básicas, como matrizes ou listas.

Os entrevistadores tendem a preferir fazer perguntas relacionadas a estruturas de dados, então, se você está se preparando para uma entrevista de emprego, precisará atualizar seu conhecimento sobre estruturas de dados. Continue lendo enquanto listamos as estruturas de dados mais importantes para programadores e entrevistas de emprego.

Listas vinculadas são uma das estruturas de dados mais básicas e frequentemente o ponto de partida para os alunos na maioria dos cursos de estruturas de dados. Listas vinculadas são estruturas de dados lineares que permitem acesso sequencial aos dados.

Os elementos da lista vinculada são armazenados em nós individuais que são conectados (vinculados) por meio de ponteiros. Você pode pensar em uma lista vinculada como uma cadeia de nós conectados entre si por meio de ponteiros diferentes.

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Antes de entrarmos nas especificações dos diferentes tipos de listas vinculadas, é crucial entender a estrutura e a implementação de cada nó. Cada nó em uma lista encadeada tem pelo menos um ponteiro (os nós de lista duplamente encadeados têm dois ponteiros) que o conecta ao próximo nó na lista e ao próprio item de dados.

Cada lista vinculada possui um nó inicial e um nó final. Os nós de lista de ligação única têm apenas um ponteiro que aponta para o próximo nó na cadeia. Além do próximo ponteiro, os nós de lista duplamente vinculados têm outro ponteiro que aponta para o nó anterior na cadeia.

As perguntas da entrevista relacionadas a listas vinculadas geralmente giram em torno da inserção, pesquisa ou exclusão de um elemento específico. A inserção em uma lista vinculada leva O (1) tempo, mas a exclusão e a pesquisa podem levar O (n) tempo no pior caso. Portanto, as listas vinculadas não são ideais.

2. Árvore Binária

Árvores binárias são o subconjunto mais popular da estrutura de dados da família de árvores; os elementos em uma árvore binária são organizados em uma hierarquia. Outros tipos de árvores incluem AVL, vermelho-preto, árvores B, etc. Os nós da árvore binária contêm o elemento de dados e dois ponteiros para cada nó filho.

Cada nó pai em uma árvore binária pode ter no máximo dois nós filhos e cada nó filho, por sua vez, pode ser pai de dois nós.

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Uma árvore de pesquisa binária (BST) armazena dados em uma ordem classificada, onde elementos com um valor-chave menor que o pai nó são armazenados à esquerda, e os elementos com um valor-chave maior que o nó pai são armazenados no direito.

Árvores binárias são comumente feitas em entrevistas, então se você está se preparando para uma entrevista, você deve saber como nivelar uma árvore binária, procurar um elemento específico e muito mais.

3. Tabela Hash

As tabelas de hash ou mapas de hash são uma estrutura de dados altamente eficiente que armazena dados em um formato de matriz. Cada elemento de dados é atribuído a um valor de índice exclusivo em uma tabela hash, que permite uma pesquisa e exclusão eficientes.

O processo de atribuição ou mapeamento de chaves em um mapa hash é chamado de hashing. Quanto mais eficiente for a função hash, melhor será a eficiência da própria tabela hash.

Cada tabela hash armazena elementos de dados em um par de índice de valor.

Onde valor são os dados a serem armazenados e índice é o inteiro exclusivo usado para mapear o elemento na tabela. As funções de hash podem ser muito complexas ou muito simples, dependendo da eficiência necessária da tabela de hash e de como você resolverá as colisões.

Muitas vezes surgem colisões quando uma função hash produz o mesmo mapeamento para elementos diferentes; As colisões de mapas de hash podem ser resolvidas de maneiras diferentes, usando endereçamento aberto ou encadeamento.

As tabelas de hash ou mapas de hash têm uma variedade de aplicativos diferentes, incluindo criptografia. Eles são a estrutura de dados de primeira escolha quando a inserção ou pesquisa em tempo O (1) constante é necessária.

4. Pilhas

As pilhas são uma das estruturas de dados mais simples e são muito fáceis de dominar. Uma estrutura de pilha de dados é essencialmente qualquer pilha da vida real (pense em uma pilha de caixas ou pratos) e opera de maneira LIFO (Último a Entrar, Primeiro a Sair).

A propriedade LIFO das pilhas significa que o elemento inserido por último será acessado primeiro. Você não pode acessar os elementos abaixo do elemento superior em uma pilha sem estourar os elementos acima dele.

As pilhas têm duas operações principais - push e pop. Push é usado para inserir um elemento na pilha e pop remove o elemento no topo da pilha.

Eles também têm muitos aplicativos úteis, por isso é muito comum que os entrevistadores façam perguntas relacionadas às pilhas. Saber como reverter uma pilha e avaliar expressões é essencial.

5. Filas

As filas são semelhantes às pilhas, mas operam de maneira FIFO (First In First Out), o que significa que você pode acessar os elementos inseridos anteriormente. A estrutura de dados da fila pode ser visualizada como qualquer fila da vida real, onde as pessoas são posicionadas com base em sua ordem de chegada.

A operação de inserção de uma fila é chamada de enfileiramento e a exclusão / remoção de um elemento do início da fila é chamada de desenfileiramento.

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As filas prioritárias são um aplicativo integral de filas em muitos aplicativos vitais, como o agendamento da CPU. Em uma fila de prioridade, os elementos são ordenados de acordo com sua prioridade, e não de acordo com a ordem de chegada.

6. Montes

Pilhas são um tipo de árvore binária em que os nós são organizados em ordem crescente ou decrescente. Em um heap mínimo, o valor da chave do pai é igual ou menor que o de seus filhos, e o nó raiz contém o valor mínimo de todo o heap.

Da mesma forma, o nó raiz de um heap máximo contém o valor de chave máximo do heap; você deve reter a propriedade min / max heap em todo o heap.

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Heaps têm muitas aplicações devido à sua natureza muito eficiente; principalmente, as filas de prioridade são frequentemente implementadas por meio de heaps. Eles também são um componente central nos algoritmos do heapsort.

Aprenda Estruturas de Dados

As estruturas de dados podem parecer angustiantes no início, mas dedique tempo suficiente e você as achará fáceis como tortas.

Eles são uma parte vital da programação e quase todos os projetos exigirão que você os use. Saber qual estrutura de dados é ideal para um determinado cenário é fundamental.

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