Las 5 mejores estructuras de datos que el programador de Java debe conocer

Las estructuras de datos son integrales para almacenar y organizar datos para facilitar la operación en el dispositivo. Las estructuras de datos se utilizan de forma amplia y diversa en múltiples campos de la ingeniería de software o la informática. Puede administrar los datos en una memoria de innumerables formas, y aquí es de donde proviene el uso de estructuras de datos.

Hay dos tipos de estructuras de datos, a saber, estructuras de datos primitivas y no primitivas.

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Una estructura de datos primitiva es un tipo de datos primitivos, por ejemplo, char, int, float, pointer y double. Estas estructuras de datos pueden contener un solo valor. Por otro lado, las estructuras de datos no primitivas son de dos tipos, es decir, estructuras de datos lineales y no lineales.

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En este artículo, discutiremos las cinco estructuras de datos principales que los programadores de Java deben conocer:

Matrices en Java

Una matriz es un objeto perteneciente a una clase generada dinámicamente. La matriz Java heredó la clase Object, que implementa aún más las interfaces clonables y serializables. Las matrices de Java pueden almacenar fácilmente objetos y valores primitivos, mientras que también se pueden crear matrices unidimensionales o multidimensionales. Java también proporciona la función para matrices anónimas, una de la que carece C++.

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Las matrices en Java son ventajosas para la optimización del código para recuperar y ordenar datos. También podemos acceder aleatoriamente a cualquier dato en cualquier posición del índice. Sin embargo, una matriz solo puede almacenar un tamaño fijo de elementos.

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Ejemplo de matriz de Java

A continuación se muestra un ejemplo de una matriz Java, donde se declarará, instanciará, inicializará y recorrerá una matriz.

//Programa Java para mostrar cómo declarar, instanciar, inicializar

// y recorrer la matriz de Java.

clase Testarray{

public static void main(String args[]){

int a[]=new int[5];//declaración e instanciación

a[0]=10;//inicialización

a[1]=20;

a[2]=70;

a[3]=40;

a[4]=50;

//matriz transversal

for(int i=0;i<a.length;i++)//length es la propiedad de la matriz

Sistema.salida.println(a[i]);

}}

Producción:

10

20

70

40

50

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Árboles en Java

Una estructura de datos de árbol es una colección de entidades u objetos llamados nodos vinculados entre sí para simular o representar una jerarquía. Los árboles en Java no son lineales ya que no almacenan datos en una secuencia sino en una estructura jerárquica. Por lo tanto, los elementos de esta estructura de datos se organizan en niveles. El nodo superior de un árbol se denomina nodo raíz. Cada uno de estos nodos tiene datos de cualquier tipo. Cada nodo tiene unos datos y la referencia o el enlace a otros nodos conocidos como hijos.

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En programación y Java, la estructura de cualquier nodo es la siguiente:

nodo de estructura

{

datos int;

nodo de estructura *izquierda;

nodo de estructura *derecha;

}

Pilas en Java

Una estructura de datos lineales utilizada principalmente para almacenar una colección de objetos se denomina pila. Se basa en Last-In-First-Out (LIFO) y proporciona numerosas clases e interfaces para almacenar colecciones de objetos. Una de estas clases es la clase Stack, que contiene un constructor predeterminado para crear una pila vacía. La sintaxis es la siguiente:-

Pila pública ()

Para crear una pila, importe primero el paquete java.util y luego cree un objeto de la clase Stack. La sintaxis es la siguiente:-

Pila stk = nueva pila();

O

Pila<tipo> stk = nueva Pila<>();

(Tipo indica el tipo de pila, como Cadena, Entero y similares).

La estructura de datos de la pila también tiene dos operaciones integrales: empujar y sacar. El método push coloca el elemento en la parte superior de una pila. Es similar al método addElement(item) usado en la clase Vector. Primero se pasa un elemento de parámetro para que se inserte en la pila. Por otro lado, el método pop omite un objeto presente en la parte superior de la pila y se devuelve el mismo objeto. Si la pila está vacía, utiliza la excepción EmptyStackException.

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Cola en Java

La interfaz Queue es parte del paquete java.util y amplía aún más la interfaz Collection. Se utiliza principalmente para contener elementos que se ejecutan en el orden FIFO (primero en entrar, primero en salir). Esta lista de objetos ordenados sigue el principio FIFO (primero en entrar, primero en salir), ya que se utiliza para insertar elementos al final de la lista y eliminar elementos al principio de la lista.

Para la declaración en esta interfaz, la cola requiere una clase concreta. Las más comunes entre estas clases son LinkedList y PriorityQueue; sin embargo, ninguna de estas implementaciones es segura para subprocesos. Por lo tanto, PriorityBlockingQueue se usa a menudo como una implementación alternativa para la implementación segura de subprocesos.

Lo siguiente puede establecerse como la declaración de la interfaz Queue:

interfaz pública La cola extiende la colección

Listas enlazadas en Java

La lista enlazada es otra parte integral del marco de la colección en el paquete java.util. La clase es otra implementación de la estructura de datos LinkedList. Es una estructura de datos lineal donde los elementos no se almacenan en ubicaciones adyacentes. Cada elemento en esta estructura de datos es un objeto separado con las partes de dirección y datos. Los elementos se unen con la ayuda de direcciones y punteros, con cada uno de estos elementos llamados nodos. Las Listas Enlazadas son dinámicas, con inserciones y eliminaciones fáciles de realizar. Por lo tanto, a menudo se prefieren más que las matrices. Sin embargo, los nodos no ofrecen acceso directo. Por lo tanto, uno debe comenzar desde la cabeza y atravesar el enlace para llegar a un nodo.

Conclusión

Las estructuras de datos son esenciales para programadores, científicos de datos y desarrolladores que trabajan como la base de cualquier proceso informático o digital. Por lo tanto, es esencial adquirir competencia en cualquier lenguaje de programación, ya sea para el desarrollo de software, el desarrollo web o la ciencia de datos. Sin una base sólida de estructura de datos, no puede codificar de manera efectiva. Sin comprender las funcionalidades de la estructura de datos, no podrá escribir código, manejar datos y ejecutar algoritmos para resolver varios problemas de codificación. Por lo tanto, es integral tener una base sólida en estructuras de datos si desea comenzar una carrera en la industria del software o incluso presentarse a una entrevista técnica. Si tiene ganas de aprender más sobre estructuras de datos, puede consultar el curso " Maestría en Ciencias en Ciencias de la Computación " ofrecido por upGrad .