Estrutura de dados: como organizar os dados de forma coerente?

Estrutura de dados são representações organizadas de dados, criadas para serem legíveis às máquinas.

Mulher trabalhando com dados no computador

Estudada dentro dos fundamentos da programação, a estrutura de dados é muito importante no meio online e pode ser utilizada para o funcionamento de diversos softwares, principalmente, em mecanismos de buscas, bancos de dados, desenvolvimento de algoritmos e indexação. Basicamente, ela existe para que determinado dado possa ser empregado de maneira eficiente, permitindo a administração de uma grande quantidade de dados.

Para ajudar você a entender mais sobre o assunto, neste artigo explicamos o que é estrutura de dados, seu conceito, tipos e para que serve. Acompanhe.

O que é estrutura de dados?

Antes de abordarmos a estrutura, primeiro vamos entender melhor o conceito de dados. Os dados são valores atribuídos a algo, e não precisam ser necessariamente números. Eles também podem ser concepções, representações de eventos, fatos e ocorrências. Podem ser organizados e categorizados, medidos ou mensurados por meio de instrumentos, mas também atribuídos de forma aleatória, além de serem divididos em qualitativos e quantitativos. Os dados podem ser numéricos, alfanuméricos ou lógicos.

Resumidamente, eles são elementos brutos que constituem a matéria-prima da informação, classificando-as em grupos. Assim, representam um ou mais significados que, de forma isolada, não transmitem uma mensagem clara. E é aí que entra a estrutura: organizando-os de forma eficiente e oferecendo uma melhor manipulação dos dados armazenados, otimizando os processos e operações. Da mesma maneira que os algoritmos, é fundamental para a linguagem de programação.

Na prática, uma estrutura de dados existe para que determinado dado possa ser empregado de maneira eficiente. Essas estruturas são representações organizadas de dados, criadas para serem legíveis para as máquinas, amplamente utilizadas em projetos de desenvolvimento de sistemas e permitem a administração de uma grande quantidade de informações.

Isto posto, podemos concluir que estruturas de dados são as formas como organizamos as informações, algumas sendo mais legíveis para as máquinas, outras mais intuitivas para os humanos. Elas podem ser lineares, como o arrays (também chamado de vetor, matriz ou arranjo); não lineares, como os grafos; homogêneas, onde todos os dados que compõe a estrutura são do mesmo tipo; heterogêneas, contendo dados de vários tipos; estáticas, com capacidade de memória fixa; ou dinâmicas, podendo expandir.

Tipos de estrutura de dados

As estruturas de dados assumem a função de organizar, relacionar e distribuir os tipos de dados, fazendo com que os algoritmos trabalhem de maneira mais eficiente. Seu estudo é fundamental dentro da computação, já que traz uma visão clara sobre requisitos de processamento e organização de dados.

Existem diversas estruturas de dados utilizadas na programação e cada tipo é usado para especificar e executar operações distintas, em vários níveis de complexidade, mas as quatro principais são:

Listas: podendo ter variações como pilhas, deques, listas circulares, entre outras, são sequências de dados onde cada elemento pode ser apresentado em uma ordem. Podem ser processos executados em um sistema operacional (fila); cartas que aparecem em um jogo de baralho (variação de deques); as funções dentro de um interpretador de códigos (pilha), entre outros. Esse arranjo é linear e dinâmico, possuindo nós que direcionam para o elemento a seguir.

Árvores: estruturas que estabelecem relações hierárquicas entre elementos. Podem ser binárias, não binárias ou binárias de busca, como aplicativos de pesquisa com entrada constante de dados (árvores binárias) e algoritmos de compactação de dados.

Grafos: estrutura genérica que é capaz de organizar e relacionar diversos elementos, como redes sociais; algoritmos de cálculo de relacionamentos; algoritmos de sugestão de conexões e aplicações voltadas para a distribuição de malha elétrica.

Tabelas Hash: também chamadas de tabelas de dispersão, são largamente utilizadas na implementação de aplicações e ajudam a realizar buscas rápidas. Podem ser desde bancos de dados até algoritmos de movimentação de personagens em jogos ou implementação de compiladores.

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Para que serve a estrutura de dados?

As estruturas de dados são essenciais em projetos de desenvolvimento de algoritmos e programas em geral, podendo ser simples, mas permitindo ações complexas e capazes de transformar a funcionalidade de um sistema inteiro.

Como você pode ter notado, o estudo de estruturas de dados, junto ao de algoritmos, é parte essencial dos fundamentos da programação, sendo importante combinar o estudo destes temas com a prática. E esse campo de estudo deve fazer parte da formação de todos os programadores e programadoras, pois só assim esses profissionais serão realmente capazes de resolver problemas.

Você pode começar aos poucos, estudando a fundo cada um dos tipos de estruturas e pesquisando as possíveis implementações na sua linguagem de preferência. E, para ajudar você nessa jornada, a Digital House oferece o curso de Desenvolvimento Web Full Stack, que capacita o(a) aluno(a) a criar sites e sistemas web, utilizando diferentes linguagens de programação, como HTML, CSS, JavaScript, entre outros.

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