El documento habla sobre las estructuras de datos, incluyendo conceptos como campos, registros, archivos, bases de datos y estructuras lineales como arreglos. Explica que las estructuras de datos son importantes para organizar y almacenar grandes cantidades de información de manera que se pueda acceder a ella de forma rápida y efectiva.
2. Estructuras de datos
TEMA
Estructura de datos.
Campo.
Registro.
Archivos y base de datos.
Operaciones.
Estructuras lineales (Arreglos).
Operaciones.
3. Estructuras de datos
En todos los tiempos y más aún en la era en que vivimos, el hombre
tiene cada vez mas necesidad de consultar una mayor cantidad de
información para poder desarrollar sus actividades. El gran cúmulo de
información ha hecho necesario que ésta tenga que ser almacenada y
organizada correctamente para acceder a ella rápidamente.
Según lo visto hasta el momento, la única forma que tiene el
ordenador de almacenar la información es mediante variables, que no
son mas que porciones de la memoria central del mismo. Pero al ser
la memoria central un conjunto de dispositivos electrónicos que
funcionan mediante la alimentación eléctrica, cuando se apaga el
ordenador, toda la información que había en su memoria central
desaparece.
7.1 Estructura de datos. Concepto
4. Estructuras de datos
Por lo tanto, para poder acceder a determinada información en
cualquier momento, se necesitará que ella esté depositada en
soportes físicos los cuales la almacenan en forma permanente. Este
es el caso de la memoria externa o auxiliar como ser disquete, disco
duro, cinta magnética, etc.-, en las cuales sin necesidad de estar
conectadas a la corriente eléctrica, la información permanece allí. La
forma de guardar los datos en estos dispositivos auxiliares es
mediante unas estructuras llamadas archivos o ficheros.
Además, existe una gran diferencia en cuanto a capacidad de
almacenamiento entre la memoria central y las auxiliares, en
general la capacidad de las últimas es muy superior.
7.1 Estructura de datos. Concepto
5. Estructuras de datos
Conociendo esto, podríamos comparar la memoria central con la
memoria humana y una memoria auxiliar con una guía de teléfonos.
El hecho de llamar por teléfono a una determinada persona es mucho
más rápido si sabemos su número de memoria (el número está
dentro de la memoria). Es también casi impensable que el hombre
retenga en su memoria todos los números de teléfono de la guía
(memoria central), para ello se recurre a una memoria externa que
es la guía telefónica. Entonces, cuando deseamos llamar a una
persona de la cual desconocemos su número, lo buscamos en la guía;
una vez localizado, lo retenemos en la memoria (la información pasa
de la memoria auxiliar a la memoria central) y realizamos la acción
de marcar el número.
7.1 Estructura de datos. Concepto
6. Estructuras de datos
Si comprendimos este caso, podríamos decir que en un ordenador la
información de entrada de la que se parte para su tratamiento se va
a obtener de dispositivos externos, desde los que la va a introducir en
su memoria central a través de variables. A partir de aquí trabajará
con estas variables, y la información de salida que obtenga la
guardará nuevamente en los soportes de almacenamiento externos.
7.1 Estructura de datos. Concepto
7. Estructuras de datos
7.1.1 Campo
Un campo es un conjunto de caracteres capaz de suministrar una
determinada información referida a un concepto. Un campo es un
elemento de datos elementales tales como nombre y apellido,
numero de documento, domicilio, etc.-
Al igual que en las variables, al definir un campo hay que indicar
claramente sus tres características:
Nombre: Nombre que identifica a ese conjunto de caracteres
Tipo: Tipo de caracteres que puede contener (alfabético, entero,
etc.-)
Tamaño: Cantidad de caracteres que puede contener
Por ejemplo, si tenemos que definir al campo número de documento
resultaría:
Nombre: documento
Tipo: numérico
Tamaño: 8 enteros
Un campo es la entidad lógica más pequeña, consiste en un conjunto
de byte que conforman un dato.
Un campo es la unidad mínima de información de un registro.
7.1 Estructura de datos. Concepto
8. Estructuras de datos
7.1.2 Registros
Un registro es un conjunto de campos referentes a una entidad en
particular y constituyen una unidad para su proceso. Un ejemplo de
un registro puede ser la información de un determinado alumno
universitario, que contiene los campos: libreta universitaria, apellido
y nombre, número de documento, domicilio, fecha de nacimiento,
entre otros campos. La figura muestra un ejemplo gráfico de
registro.
7.1 Estructura de datos. Concepto
9. Estructuras de datos
7.1.3 Archivos
Es el conjunto de registros homogéneos referidos a objetos de la
misma naturaleza o del mismo tipo, almacenados en un soporte
externo, que presenta entre sí una relación lógica y que pueden ser
consultados individualmente de forma iterativa o sistemática.
Tomando el ejemplo anterior, podemos decir que habrá un registro
por alumno, y habrá tantos registros como alumnos haya. Este
conjunto de registros de alumnos formará un archivo y lo vemos
gráficamente en la figura.
7.1 Estructura de datos. Concepto
10. Estructuras de datos
7.1.3 Archivos
Un archivo en una computadora es una estructura diseñada para
contener datos, estos están organizados de forma tal que pueden ser
recuperados fácilmente, borrados, actualizados, etc.-
Al hablar de archivo es imprescindible que cada uno de ellos tenga un
nombre para poder identificarlo. En este caso podría ser un nombre
apropiado: ESTUDIANTES.
En resumen, podríamos decir que un archivo está
formado por un conjunto de registros, y estos a
su vez por un conjunto de campos.
7.1 Estructura de datos. Concepto
Archivo
Registro 1
Registro 2
Registro n
11. Estructuras de datos
7.1.4 Base de Datos
Es una colección de archivos relacionados lógicamente, que se
estructura en diferentes formas para reducir duplicaciones y
proporcionar un mejor acceso a los datos. Constituye el nivel mas
alto en la jerarquía de organización de los datos, siendo el nivel
mas bajo el carácter. Así una base de datos de una universidad
podría contener archivos de estudiantes, profesores, inventarios,
libros, etc. La figura presenta gráficamente la estructura
jerárquica en base de datos. .
7.1 Estructura de datos. Concepto
13. Estructura de datos
Cuando hablamos de Estructuras de Datos hacemos referencia a
un conjunto de datos que poseen el mismo nombre, que
pueden ser caracterizados por su organización y por las
operaciones que se definen en ella.
Las Estructuras de Datos son muy importantes en los sistemas
de computación y para explicar mas fácilmente veremos la
siguiente clasificación la cual refleja el tipo de datos mas
frecuentemente utilizados:
.
7.4 Estructuras lineales y no lineales
14. Estructura de datos
Las estructuras de datos estáticas son aquellas en las que el
tamaño ocupado en memoria se define antes que el programa se
ejecute y el mismo no puede ser modificado durante la ejecución.
En cambio las estructuras de datos dinámicas no tienen limitaciones
en cuanto al tamaño de memoria ocupada. Para utilizar este tipo de
estructuras necesitamos usar un tipo de dato específico llamado
puntero.
Los tipos de datos que vimos hasta ahora son datos simples cuya
característica común es que cada variable representa a un
elemento; en cambio los tipos de datos estructurados tienen como
particularidad que con un nombre o identificador se puede
representar múltiples datos individuales y a su vez cada uno de
estos puede ser referenciado independientemente.
7.2 Estructuras lineales y no lineales
15. Estructura de datos
Concepto
Arreglos se define como una colección finita,
homogénea y ordenada de elementos.
Finita: Todo arreglo tiene un límite, es decir, debe determinarse cual
será el número máximo de elementos que podrán formar parte del
arreglo.
Homogénea: Todos los elementos de un arreglo son del mismo tipo
o naturaleza (todos enteros, todos booleanos, etc.- ), pero nunca una
combinación de distintos tipos.
Ordenada: Se debe determinar cual es el primer elemento, el
segundo, el tercero..... y el enésimo elemento.
7.3 Arreglos
16. Estructura de datos
Características
Si un arreglo tiene la característica de que puede almacenar a N
elementos del mismo tipo, deberá tener la posibilidad de permitir
seleccionar a cada uno de ellos. Así se distinguen dos partes en los
arreglos.
● Los componentes o elementos (valores que se almacenan en c/u de
las casillas)
● Los índices (Permiten hacer referencia a los componentes)
El número total de componentes (NTC) es igual al límite superior (LS)
menos límite inferior (LI) mas 1
NTC = LS - LI + 1
El tipo de índice puede ser cualquier tipo ordinal (carácter, entero)
El tipo de los componentes puede ser cualquiera (entero, real, cadena
de caracteres, registro, etc.)
Se utilizan [] para indicar el índice de un arreglo. Entre los [] se debe
escribir un valor ordinal.
7.3 Arreglos
17. Estructura de datos
Ejemplo
Sea V un arreglo de 30 elementos enteros con índices enteros.
V = (52,12,31,102,....75)
V[50]= v(1), v(2), v(3),...., v(30),
Su representación se muestra en la figura
Donde
NTC = (30 – 1 + 1) = 30
Cada componente del arreglo V será un número entero, y
podrá accederse por medio de un índice que será un valor
comprendido entre 1 y 30.
7.5 Arreglos
18. Estructura de datos
En cuanto a las dimensiones los arreglos pueden ser:
• Unidimensional o vector: un solo índice
• Bidimensional o matriz: dos índices
• Multidimensional: mas de dos índices
.
7.3 Arreglos
19. Estructura de datos
Operaciones
Podemos clasificar a las operaciones en las que intervienen arreglos de
la siguiente manera:
Lectura / escritura
Recorrido
Asignación
Actualización (Añadir, eliminar, insertar)
Ordenación
Búsqueda
7.3 Arreglos
21. Estructura de datos
Operaciones: Escritura
El proceso de lectura /escritura de
un arreglo se realiza de la
siguiente manera:
7.3 Arreglos
22. Estructura de datos
Operaciones: Recorrido
Recorrer un vector significa acceder a todos y a cada uno de sus
elementos desde el principio hasta el final o viceversa.
Se puede acceder a los elementos de un vector para introducir datos
(leer) en él o bien para ver su contenido (escribir). A la operación de
acceder a todos los elementos para efectuar una acción determinada
se denomina recorrido del vector. Esta operación se realiza usando
estructuras repetitivas, cuya variable de control I, se utiliza como
subíndice del vector (por ejemplo V(i). El incremento del contador del
bucle producirá el tratamiento sucesivo de los elementos del vector.
Esta operación es muy utilizada en este tipo de estructuras de datos,
dado que cuando se está en presencia de un vector, el acceso a toda
la información se realiza recorriéndolo. En algunos casos se puede
acceder a un determinado elemento o a varios de ellos con ciertas
características sin necesidad de recorrer todo el arreglo, por ejemplo
acceder solo al último elemento que sabemos a priori posee la suma
de los elementos anteriores.
7.3 Arreglos
24. Ejemplo1.
Se toma la temperatura en grados celsius a una muestra de 5 pacientes.
EP para determinar la temperaturas en grados fahrenheit, Kelvin y Rankine.
38 39 36.5 38.4 37.5
C
F
K
R
Luis Maria Sofia Carlos Susana
Nom
