Estructuras de Datos y Algoritmos

Una guía completa para entender e implementar estructuras de datos y algoritmos clave en programación.

Introducción

Las estructuras de datos y los algoritmos son fundamentales en la programación. Proporcionan la base para resolver problemas complejos de manera eficiente. En este curso, exploraremos los conceptos más importantes, desde los básicos hasta los avanzados, siguiendo nuestra filosofía de formación paso a paso.

Estructuras de Datos Fundamentales

1. Arrays

Los arrays son la estructura de datos más básica. Son colecciones de elementos del mismo tipo almacenados en ubicaciones de memoria contiguas. Aprenderemos cómo declararlos, inicializarlos y manipularlos eficientemente.

2. Listas Enlazadas

Las listas enlazadas son estructuras dinámicas que consisten en nodos conectados. Cada nodo contiene datos y un puntero al siguiente nodo. Exploraremos las listas enlazadas simples, dobles y circulares.

3. Pilas y Colas

Las pilas (LIFO - Last In, First Out) y las colas (FIFO - First In, First Out) son estructuras de datos lineales con operaciones específicas. Veremos cómo implementarlas y sus aplicaciones prácticas.

Estructuras de Datos Avanzadas

1. Árboles

Los árboles son estructuras jerárquicas no lineales. Estudiaremos árboles binarios, árboles de búsqueda binaria y árboles balanceados como los árboles AVL y los árboles rojo-negro.

2. Grafos

Los grafos son estructuras que representan relaciones entre objetos. Aprenderemos sobre representación de grafos, recorridos y algoritmos importantes como Dijkstra y Kruskal.

3. Tablas Hash

Las tablas hash permiten un acceso rápido a los datos utilizando una función de hash. Exploraremos diferentes métodos de resolución de colisiones y aplicaciones prácticas.

Algoritmos Fundamentales

1. Algoritmos de Ordenamiento

Estudiaremos varios algoritmos de ordenamiento, desde los más simples como Bubble Sort hasta los más eficientes como QuickSort y MergeSort. Analizaremos su complejidad y casos de uso.

2. Algoritmos de Búsqueda

Aprenderemos sobre búsqueda lineal, búsqueda binaria y sus variantes. También exploraremos algoritmos de búsqueda en grafos como BFS y DFS.

3. Algoritmos de Optimización

Introduciremos conceptos de programación dinámica y algoritmos voraces para resolver problemas de optimización complejos.

Análisis de Algoritmos

Aprenderemos a analizar la eficiencia de los algoritmos en términos de tiempo y espacio. Estudiaremos la notación Big O y cómo aplicarla para comparar diferentes soluciones algorítmicas.

Implementación Práctica

A lo largo del curso, implementaremos todas estas estructuras de datos y algoritmos en un lenguaje de programación real. Realizaremos ejercicios prácticos y proyectos para reforzar el aprendizaje.

Conclusión

Al finalizar este curso, tendrás una comprensión sólida de las estructuras de datos y algoritmos fundamentales en programación. Estarás preparado para enfrentar desafíos de programación más complejos y optimizar tus soluciones de software.

Diagrama que muestra diferentes estructuras de datos como árboles, grafos y tablas hash, junto con representaciones visuales de algoritmos de ordenamiento y búsqueda. El diagrama utiliza los colores del esquema de la página: gris oscuro para los bordes, azul eléctrico para resaltar elementos importantes, y fondo blanco.