Welche Datenstrukturen gibt es?

Datenstrukturen werden in zwei Hauptkategorien unterteilt:

Lineare: Elemente sind sequenziell angeordnet.

Array: Feste Größe, direkter Zugriff per Index.

int[] numbers = { 1, 2, 3, 4, 5 }; // Beispiel für Deklaration

Liste: Dynamische Größe, Elemente werden hinzugefügt und entfernt.

System.Collections.Generic.List<string> names = new System.Collections.Generic.List<string>();
names.Add("Alice");
names.Add("Bob");

Verkettete Liste: Elemente (Knoten) enthalten einen Verweis auf das nächste (und möglicherweise auf das vorherige).
- Einfach verkettete
- Doppelt verkettete
```
System.Collections.Generic.LinkedList<char> letters = new System.Collections.Generic.LinkedList<char>();
letters.AddLast('A');
letters.AddLast('B');
```

Stapel (Stack): Zuletzt rein, zuerst raus (LIFO).

System.Collections.Generic.Stack<int> stack = new System.Collections.Generic.Stack<int>();
stack.Push(10); // Element auf den Stapel legen
int item = stack.Pop(); // Element vom Stapel entfernen und zurückgeben

Warteschlange (Queue): Zuerst rein, zuerst raus (FIFO).

System.Collections.Generic.Queue<string> queue = new System.Collections.Generic.Queue<string>();
queue.Enqueue("Aufgabe 1"); // Element am Ende hinzufügen
string task = queue.Dequeue(); // Element vom Anfang entfernen und zurückgeben

Nicht-lineare: Elemente sind nicht sequenziell angeordnet.
- Baum: Hierarchische Struktur mit Wurzelknoten und Nachkommen.
  - Binärbaum
  - B-Baum
  - Rot-Schwarz-Baum
  - AVL-Baum
- Graf: Menge von Knoten (Vertices) und Kanten (Verbindungen) zwischen ihnen.
  - Gerichtet (Directed)
  - Ungerichtet (Undirected)
- Hash-Tabelle / Wörterbuch: Speichern Paare aus Schlüssel und Wert, verwenden eine Hash-Funktion für schnelle Suche.
```
System.Collections.Generic.Dictionary<string, int> ageByName = new System.Collections.Generic.Dictionary<string, int>();
ageByName.Add("Charlie", 30);
int age = ageByName["Charlie"]; // Schneller Zugriff per Schlüssel
```
- Menge (Set): Sammlung von einzigartigen Elementen ohne bestimmte Reihenfolge.
```
System.Collections.Generic.HashSet<int> uniqueNumbers = new System.Collections.Generic.HashSet<int>();
uniqueNumbers.Add(5);
uniqueNumbers.Add(10);
uniqueNumbers.Add(5); // Duplikat wird nicht hinzugefügt
```