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🧠 Unidad 1: Introducción a Estructuras de Datos : - Coggle Diagram

- - - - Forma organizada de guardar y manipular datos en la memoria RAM
      - Objetivo principal: Minimizar tiempo de ejecución y consumo de memoria
      - Permite a los algoritmos procesar grandes volúmenes de datos con eficiencia
    - - Dato: Valor básico o símbolo primario sin procesar ni contexto (Ejemplo: 19, 12, 2026)
      - Información: Datos procesados con significado, propósito y contexto (Ejemplo: 19/12/2026 es la fecha de entrega)
      - Estructura: Organización lógica en el sistema para manipular la información (Ejemplo: Objeto Calendario)
    - - Afecta directamente el rendimiento del software en producción
      - Una mala elección puede provocar cuellos de botella y uso excesivo de memoria
    - - Campo: Unidad mínima de información con significado (Atributo: Nombre, Edad)
      - Registro: Colección de campos relacionados que describen un objeto entero (Ficha de un Estudiante)
      - Archivo: Colección organizada de registros almacenados bajo una misma estructura y nombre
  - - - Estructuras Lineales
        
        Los elementos se organizan de forma secuencial uno detrás de otro
        
        Relación 1 a 1 entre elementos (un antecedente y un consecuente)
        
        Ejemplos: Arreglos (Arrays), Listas Enlazadas, Pilas (Stacks), Colas (Queues)
      - Estructuras No Lineales
        
        Los elementos no guardan un orden estrictamente secuencial
        
        Relaciones complejas de 1 a muchos o muchos a muchos
        
        Ejemplos: Árboles (jerárquicos), Grafos (redes interconectadas)
    - - Estructuras Estáticas
        
        El tamaño de memoria se reserva de forma fija durante la compilación
        
        No puede aumentar ni reducir su capacidad durante la ejecución del programa
        
        Ejemplo: Arreglos de tamaño fijo (int arreglo[100])
      - Estructuras Dinámicas
        
        Asignan y liberan memoria dinámicamente en tiempo de ejecución
        
        Crecen o disminuyen su capacidad según las necesidades mediante punteros
        
        Ejemplos: Listas enlazadas, Árboles dinámicos
    - - Homogéneas: Todos los elementos almacenados son estrictamente del mismo tipo de dato
      - Heterogéneas: Permiten almacenar y combinar diferentes tipos de datos dentro de un mismo contenedor
    - - Inserción: Añadir un nuevo elemento respetando la regla de la estructura
      - Eliminación: Remover un elemento específico y reorganizar los punteros/índices
      - Búsqueda: Encontrar la ubicación física o lógica de un valor deseado
      - Recorrido (Traversal): Visitar cada uno de los elementos exactamente una vez para procesarlos
  - - - Mide la cantidad de operaciones básicas requeridas al ejecutar un algoritmo
      - Varía directamente en función del tamaño del volumen de entrada ($n$)
    - - Mide la cantidad total de memoria consumida durante la ejecución
      - Incluye la memoria para almacenar los datos y la memoria auxiliar (punteros/variables)
    - - Representa el comportamiento del peor escenario posible al escalar $n$
      - $O(1)$ Constante: Tiempo de ejecución independiente del volumen de datos
      - $O(\log n)$ Logarítmica: División sucesiva del problema (Ej. Búsqueda binaria)
      - $O(n)$ Lineal: El tiempo crece proporcionalmente al número de elementos
      - $O(n^2)$ Cuadrática: Algoritmos con bucles anidados (Ej. Ordenamiento por burbuja)
- - - - Modelo matemático/lógico que especifica un tipo de datos y sus operaciones permitidas
      - Pone énfasis en QUÉ operaciones se pueden realizar, sin detallar CÓMO están codificadas
    - - TDA: Nivel de diseño abstracto, interfaz gráfica o lógica especificada para el desarrollador
      - Estructura de Datos: Implementación concreta en código y disposición real de los bytes en memoria
    - - Abstracción: Ocultar los detalles de implementación para reducir la complejidad lógica del sistema
      - Encapsulamiento: Ocultamiento de la representación interna para evitar manipulaciones directas no autorizadas
    - - Interfaz: Conjunto de firmas de métodos y parámetros expuestos públicamente
      - Implementación: Bloque de código interno, algoritmos y punteros que ejecutan la lógica
  - - - Comportamiento: Principio LIFO (Last In, First Out — Último en entrar, primero en salir)
      - Operaciones: push() (apilar), pop() (desapilar), peek() (consultar cima), isEmpty() (verificar vacía)
      - Caso de uso: Historial del navegador, control de llamadas a funciones (Call Stack)
    - - Comportamiento: Principio FIFO (First In, First Out — Primero en entrar, primero en salir)
      - Operaciones: enqueue() (encolar al final), dequeue() (desencolar del frente), front() (consultar frente)
      - Caso de uso: Colas de impresión en SO, procesamiento de tareas en servidores
    - - Comportamiento: Colección ordenada de elementos accesibles mediante índice o posición
      - Operaciones: insertar(), eliminar(), buscar(), recorrer(), obtenerTamaño()
    - - Comportamiento: Colección no ordenada de elementos únicos (no permite datos duplicados)
      - Operaciones: añadir(), eliminar(), contiene(), operaciones matemáticas (Unión, Intersección, Diferencia)
    - - Comportamiento: Estructura basada en pares Clave-Valor (Key-Value)
      - Operaciones: Permite acceso, búsqueda y modificación directa mediante la clave única
  - - - El TDA actúa como el contrato o la Interfaz
      - La Clase concreta implementa el TDA agrupando atributos privados y métodos públicos
    - - Mantenibilidad: Se puede cambiar el código interno sin romper las aplicaciones que consumen la interfaz
      - Reutilización: Módulos de código independientes y portables entre proyectos
      - Seguridad: Control estricto de acceso a los datos internos del objeto
    - - Aplicación en el Análisis Topológico de Datos para identificar patrones geométricos complejos