Кои съществуват структури от данни?

Съществуват следните основни структури от данни:

Примитивни (Primitive):

• Цели числа (Integer)
• Числа с плаваща запетая (Floating-point numbers)
• Булеви стойности (Boolean)
• Символи (Character)

Абстрактни (Abstract):

• Масив (Array): Подредена колекция от елементи от един тип, достъп чрез индекс с постоянна времева сложност.
• Свързан списък (Linked List): Колекция от възли, всеки от които съдържа данни и препратка към следващия възел. Ефективно добавяне/премахване в началото/края, достъп чрез индекс - $O(n)$.
  • Едносвързан (Singly Linked List)
  • Двусвързан (Doubly Linked List)
  • Кръгъл (Circular Linked List)
• Стек (Stack): Структура от данни LIFO (Last-In, First-Out). Операции: push (добавяне), pop (премахване), peek (преглед на горния елемент).

  struct Stack<Element> {
      private var elements: [Element] = []
  
      mutating func push(_ element: Element) {
          elements.append(element)
      }
  
      mutating func pop() -> Element? {
          return elements.popLast()
      }
  
      func peek() -> Element? {
          return elements.last
      }
  
      var isEmpty: Bool {
          return elements.isEmpty
      }
  }
  

• Опашка (Queue): Структура от данни FIFO (First-In, First-Out). Операции: enqueue (добавяне), dequeue (премахване), peek (преглед на първия елемент).

  struct Queue<Element> {
      private var elements: [Element] = []
  
      mutating func enqueue(_ element: Element) {
          elements.append(element)
      }
  
      mutating func dequeue() -> Element? {
          guard !elements.isEmpty else { return nil }
          return elements.removeFirst()
      }
  
      func peek() -> Element? {
          return elements.first
      }
  
      var isEmpty: Bool {
          return elements.isEmpty
  

} } ```

• Хеш таблица (Hash Table) / Дърво (Dictionary) / Асоциативен масив (Associative Array): Колекция от двойки "ключ-стойност", позволяваща ефективно търсене, добавяне и изтриване по ключ, използвайки хеш функция.

  var dictionary = [String: Any]() // Пример за речник в Swift
  dictionary["key1"] = "value1"
  let value = dictionary["key1"]
  

• Множество (Set): Ненасочена колекция от уникални елементи. Поддържа операции: добавяне, изтриване, проверка за съществуване, обединение, пресичане, разлика.

  var set: Set<Int> = [1, 2, 3] // Пример за множество в Swift
  set.insert(4)
  let containsTwo = set.contains(2)
  

• Дърво (Tree): Иерархична структура от данни, състояща се от възли, свързани с ребра. Има коренов възел и потомци.
  • Двоично дърво (Binary Tree)
  • Двоично дърво за търсене (Binary Search Tree - BST)
  • Балансирано двоично дърво (Balanced Binary Tree) - AVL, червено-черно дърво.
  • B-дърво (B-Tree)
• Граф (Graph): Съставено от върхове (възли) и ребра (връзки), които свързват върховете. Може да е насочен или ненасочен, с тегла или без.

Разбирането на тези структури от данни е критично за писане на ефективен и мащабируем код. Изборът на правилната структура от данни зависи от изискванията за производителност на операциите (търсене, вмъкване, изтриване) и характера на данните.