Aké existujú dátové štruktúry?

Existujú nasledujúce základné dátové štruktúry:

Primitívne (Primitive):

• Celé čísla (Integer)
• Čísla s pohyblivou desatinnou čiarkou (Floating-point numbers)
• Boolean hodnoty (Boolean)
• Symboly (Character)

Abstraktné (Abstract):

• Pole (Array): Usporiadaná kolekcia prvkov jedného typu, prístup cez index s konštantnou časovou zložitosťou.
• Prepojený zoznam (Linked List): Kolekcia uzlov, z ktorých každý obsahuje údaje a odkaz na ďalší uzol. Efektívne pridávanie/odstraňovanie na začiatku/konce, prístup cez index - $O(n)$.
  • Jednoduchý prepojený zoznam (Singly Linked List)
  • Dvojitý prepojený zoznam (Doubly Linked List)
  • Kruhový prepojený zoznam (Circular Linked List)
• Zásobník (Stack): Dátová štruktúra LIFO (Last-In, First-Out). Operácie: push (pridanie), pop (odstránenie), peek (prehliadanie vrchného prvku).

  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
      }
  }
  

• Fronta (Queue): Dátová štruktúra FIFO (First-In, First-Out). Operácie: enqueue (pridanie), dequeue (odstránenie), peek (prehliadanie prvého prvku).

  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
      }
  }
  

• Hashovacia tabuľa (Hash Table) / Slovník (Dictionary) / Asociačný poľ (Associative Array): Kolekcia párov "kľúč-hodnota", ktorá umožňuje efektívne vyhľadávanie, pridávanie a odstraňovanie podľa kľúča pomocou hashovacej funkcie.

  var dictionary = [String: Any]() // Príklad slovníka v Swift
  dictionary["key1"] = "value1"
  let value = dictionary["key1"]
  

• Množina (Set): Nestruktúrovaná kolekcia jedinečných prvkov. Podporuje operácie: pridanie, odstránenie, kontrola existencie, zjednotenie, prienik, rozdiel.

  var set: Set<Int> = [1, 2, 3] // Príklad množiny v Swift
  set.insert(4)
  let containsTwo = set.contains(2)
  

• Strom (Tree): Hierarchická štruktúra dát, pozostávajúca z uzlov spojených hranami. Má koreňový uzol a potomkov.
  • Binárne strom (Binary Tree)
  • Binárne vyhľadávacie strom (Binary Search Tree - BST)
  • Vyvážené binárne strom (Balanced Binary Tree) - AVL, červeno-čierne strom
  • B-strom (B-Tree)
• Graf (Graph): Súbor vrcholov (uzlov) a hrán (väzieb), ktoré spájajú vrcholy. Môže byť orientovaný alebo neorientovaný, s váhami alebo bez.

Porozumenie týchto štruktúr dát je kľúčové pre písanie efektívneho a škálovateľného kódu. Výber správnej dátovej štruktúry závisí od požiadaviek na výkon operácií (vyhľadávanie, vkladanie, mazanie) a charakteru dát.