Estructura de datos

Indice
1. Base
De Datos
2. Recursividad
3. Lista
4. Árboles
binarios.
5. Variables
Constantes

1. Base De
Datos

Una base de datos de
red esta formado
por una colección de registros, los
cuales están conectados entre sí por medio de
enlaces.
Registro.- Es una colección de campos
(atributos)
Campos.- Contiene almacenado solamente un valor.
Enlace.- Asociación entre dos registros,
así que podemos verla como una relación
estrictamente binaria.
Estructura de
datos de red, abarca más que
la estructura de
árbol porque un nodo "hijo" en la estructura de
red puede tener más de un padre.

Diagramas de estructura de datos.
Es un esquema que representa el diseño
de una base de datos de
red. Este modelo se basa
en representaciones entre registros por medio de ligas, existen
relaciones en las que participan solo dos entidades(binarias) y
relaciones en las que participan más de dos entidades
(generales) ya sea con o sin atributo descriptivo en la
relación.
La forma de diagramado consta de dos componentes
básicos:
Celdas: representan a los campos del registro.
Líneas: representan a los enlaces entre los
registros. 
su representación gráfica se basa en el acomodo de
los campos de un  registro en un
conjunto de celdas que se ligan con otro(s) registro(s)
Las estructuras de
datos
según la cardinalidad se representan en los siguientes
casos:

Conceptos básicos.
Algoritmo.- Es
un conjunto de reglas que permiten obtener un resultado
determinado a partir de ciertas reglas definidas.
Algoritmo.- Es
una secuencia finita de instrucciones, cada una de las cuales
tiene un significado preciso y puede ejecutarse con una cantidad
finita de esfuerzo en un tiempo finito. Ha
de tener las siguientes características: Legible, correcto,
modular, eficiente, estructurado, no ambiguo y a ser posible se
ha de desarrollar en el menor tiempo
posible.

Características de un algoritmo de computador:
Correcto
Legible
eficiente
Diseño
de algoritmos.
Fases:
Diseño: se dan las especificaciones en lenguaje
natural y se crea un primer modelo
matemático apropiado. La solución en esta etapa es
un algoritmo expresado de manera muy informal.
Implementación: El programador convierte el algoritmo en
código,
siguiendo alguna de estas 3 metodologías.
* TOP-DOWN se alcanza el programa
sustituyendo las palabras del palabras del pseudocódigo
por secuencias de proposiciones cada vez mas detalladas, en un
llamado refinamiento progresivo.
* BOTTON-UP parte de las herramientas
mas primitivas hasta que se llega al programa.
Pruebas: Es un
material que se pasa al programa para detectar posibles
errores.Esto no quiere decir que el diseño no tenga
errores, puede tenerlos para otros datos.

2.
Recursividad

Definición.
Hablamos de recursividad, tanto en el ámbito
informático como en el ámbito matemático,
cuando definimos algo (un tipo de objetos, una propiedad o
una operación) en función de
sí mismo. La recursividad en programación es una herramienta sencilla,
muy útil y potente.

Tipos.
Podemos distinguir dos tipos de recursividad:
Directa: Cuando un subprograma se llama a si mismo una o mas
veces directamente.
Indirecta: Cuando se definen una serie de subprogramas
usándose unos a otros.

Características.
Un algoritmo recursivo consta de una parte recursiva, otra
iterativa o no recursiva y una condición de
terminación. La parte recursiva y la condición de
terminación siempre existen. En cambio la
parte no recursiva puede coincidir con la condición de
terminación.
Algo muy importante a tener en cuenta cuando usemos la
recursividad es que es necesario asegurarnos que llega un momento
en que no hacemos más llamadas recursivas. Si no se cumple
esta condición el programa no parará
nunca.

Ventajas e inconvenientes.
La principal ventaja es la simplicidad de comprensión y su
gran potencia,
favoreciendo la resolución de problemas de
manera natural, sencilla y elegante; y facilidad para comprobar y
convencerse de que la solución del problema es
correcta.
El principal inconveniente es la ineficiencia tanto en tiempo
como en memoria, dado que
para permitir su uso es necesario transformar el programa
recursivo en otro iterativo, que utiliza bucles y pilas para
almacenar las variables.

Estructura Representación
Una tabla es una estructura homogénea en la que todos los
elementos que la componen son del mismo tipo.Son
estáticas, no crecen ni decrecen en tiempo de
ejecución y tienen un límite preestablecido antes
de la compilación.
Para acceder a los elementos de una tabla se utilizan los
"índices" y estos pueden ser de cualquier tipo escalar de
PASCAL
(enumerados, INTEGER, CHAR, subrango, BOOLEAN).Por ello las
tablas son estructuras de
acceso directo o acceso por índice. 

Búsqueda secuencial.
Búsqueda secuencial con centinela.
Almacenamiento
externo
Usamos espacios fuera de las de la tabla para colocar las
colisiones. Dentro del almacenamiento
externo hay varios tipos.
Encadenamiento directo y zona de overflow.
Encadenamiento directo.
Esta realización considera la tabla como un vector en el
que cada posición contiene un elemento y un campo
adicional con el comienzo de la lista de elementos con los que
existe colisión.Es decir, las posibles colisiones se
resuelven construyendo una lista de elementos cuya imagen hash
coincida.

Ventajas: eficientes y rápidos.
Inconvenientes: Para cada elemento de la lista se debe reserVAR
un espacio para punteros lo que significa un desaprovechamiento
de memoria en el
"manejo de lista".

Zona de Overflow. 
Se reserva espacio en cierta zona de externa a la propia tabla,
de aproximadamente el 10% de su tamaño, para introducir
las colisiones.Cada sinónimo se almacena en la primera
celda disponible de la zona de overflow.
Inconveniente: Desaprovechamiento de memoria (poco).Es poco
eficiente cuando se han producido colisiones, ya que la
búsqueda en la zona de overflow es secuencial.
Ventajas: Ocupa menos memoria que el anterior.El algoritmo de
búsqueda y de inserción es mas sencillo.

Almacenamiento interno
Cuando el espacio usado para almacenar las colisiones esta dentro
de los límites de
la tabla.Dentro del almacenamiento interno
están:Encadenamiento directo y encadenamiento
vacío.

Encadenamiento directo. 
Se usa dentro de la tabla un campo de tipo puntero para que
apunte al siguiente colisionado, que estará dentro de la
tabla.En ese campo se guarda la dirección del siguiente colisionado.
En el encadenamiento directo con zona de overflow podemos
sobredimensionar la tabla para almacenar las colisiones, en esta
zona las casillas estarán encadenadas con una variable que
apunte al primer espacio libre de la zona de overflow.Consiste en
enlazar todos los elementos cuyas claves generan igual indice
primario por medio de enlaces dentro de la tabla a las nuevas
posiciones ocupadas por estos elementos.
Inconvenientes: Espacio reservado en cada elemento para el
enlace.
Ventajas: Más rápido que el externo con zona de
overflow ya que evita la búsqueda secuencial.
Ocupación de memoria: Depende del método
usado.El primer caso ocupa menos memoria, y el segundo es
más rápido.

3. Lista

Concepto.
Una lista es una estructura de
datos homogénea y dinámica, que va a estar formada por una
secuencia de elementos, donde cada uno de ellos va seguido de
otro o de ninguno.
Homogénea: Todos los elementos que la forman tienen el
mismo tipo base.
Dinámica: Puede crecer o decrecer en tiempo
de ejecución según nuestras necesidades.
dos listas pueden ser diferentes si:
No tienen el mismo número de elementos:
L1: gato, perro.
L2: gato, canario, cerdo.
Cuando, aun teniendo el mismo número de elementos, estos
son distintos:
L1: gato, perro.
L2: gato, cerdo.
Cuando, aun teniendo el mismo número de elementos y siendo
estos los mismos, no están dispuestos en el mismo
orden.
L1: gato, perro.
L2: perro, gato. 
Hay varios criterios para clasificar las listas: según su
modo de acceso o según su información de acceso.

Modo De Acceso.
Atendiendo a este, se dividen en densas y enlazadas. El modo de
acceso es independiente de la implementación
realizada.
Listas densas
Se caracterizan porque los elementos siguen una secuencia
física.
Sabemos cuales es el siguiente elemento porque para acceder a
él hemos tenido que pasar por todos los anteriores.
La localización de un elemento cualquiera será:
El primero si es el primer elemento de la lista.
N-esimo si para llegar a el hemos pasado por N-1 elementos.
Siguen una estructura física secuencial
luego se pueden implementar utilizando ficheros, ARRAYS y
punteros.
Listas enlazadas
Son aquellas en las que cada elemento que los compone contiene la
información necesaria para acceder al
elemento siguiente. La localización de un elemento
cualquiera será:
Un elemento de la lista tendrá la dirección K si K es el primero y K es
conocido (dirección de inicio).
Estará en la dir. J si J está contenida en el
elemento anterior.
Informacion de acceso.

Listas ordinales
Los elementos se van colocando en la lista a medida que llegan y
se identifican por el orden de llegada.El acceso a un elemento es
por su orden o posición relativa dentro de la
lista.

Listas calificadas
Los elementos se clasifican por una clave y pueden estar
ordenados o no estarlo. A un elemento se accede por la
información contenida en un campo clave.
Diferencias: En la primera clase importa en orden de llegada,
mientras que en la segunda depende de la clave.

Pilas.
Una pila es una lista ordinal en la que el modo de acceso a sus
elementos es del tipo LIFO. Los añadidos y extracciones de
elementos de una estructura se realizan solo por un extremo,
luego el único elemento accesible de la pila es el que se
encuentre en la cima. Esto exigirá que la
manipulación sobre un elemento, necesite que el mismo
ocupe la posición de cima.
Sobre una estructura de tipo pila, surgen de forma natural las
operaciones
que permiten añadir elementos y quitar
elementos.

Implementación utilizando tablas 
Esta realización consiste en ir guardando consecutivamente
los elementos de la pila en un vector de tamaño fijo. Un
índice marcará la posición del último
elemento que se ha añadido a la pila. Por tanto, las
inserciones en la estructura se realizarán en la
posición inmediatamente siguiente a la posición
marcada como cima, pasando a ser esta nueva posición
ocupada la nueva cima de la pila.
El hecho de utilizar un vector para almacenar los elementos,
puede conducir a la situación en que la pila esté
llena, es decir, que no quepa ningún elemento más.
Esto se producirá cuando el índice que
señala la cima de la pila sea igual al tamaño del
vector.

Otros Tipos De Listas
Listas reorganizables.- Son aquellas listas en las que el
último elemento consultado se sitúa al
principio.
Listas circulares.- En ellas el último elemento apunta al
primero.
Listas doblemente enlazadas.- Cada elemento tiene dos punteros,
uno de los cuales apunta al elemento siguiente y otro al
anterior.
Listas circulares doblemente enlazadas

4. Árboles
binarios.

Los árboles
de grado 2 tienen una especial importancia. Se les conoce con el
nombre de árboles binarios. Se define un árbol
binario como un conjunto finito de elementos (nodos) que bien
está vació o está formado por una
raíz con dos árboles binarios disjuntos, llamados
subárbol izquierdo y derecho de la raíz.
En los apartados que siguen se considerarán
únicamente árboles binarios y, por lo tanto, se
utilizará la palabra árbol para referirse a
árbol binario. Los árboles de grado superior a 2
reciben el nombre de árboles multicamino.
Árbol binario de búsqueda.- Los árboles
binarios se utilizan frecuentemente para representar conjuntos de
datos cuyos elementos se identifican por una clave única.
Si el árbol está organizado de tal manera que la
clave de cada nodo es mayor que todas las claves su
subárbol izquierdo, y menor que todas las claves del
subárbol derecho se dice que este árbol es un
árbol binario de búsqueda.

Ejemplo:

Operaciones básicas.- Una tarea muy común
a realizar con un árbol es ejecutar una determinada
operación con cada uno de los elementos del
árbol.Esta operación se considera entonces como un
parámetro de una taré más general que es la
visita de todos los nodos o, como se denomina usualmente, del
recorrido del árbol.
Si se considera la tarea como un proceso
secuencial, entonces los nodos individuales se visitan en un
orden específico, y pueden considerarse como organizados
según una estructura lineal. De hecho, se simplifica
considerablemente la descripción de muchos algoritmos si
puede hablarse del proceso del
siguiente elemento en el árbol, según un cierto
orden subyacente.
Hay dos formas básicas de recorrer un árbol: El
recorrido en amplitud y el recorrido en profundidad.
Recorrido en amplitud.- Es aquel recorrido que recorre el
árbol por niveles, en el último ejemplo
sería:
12 – 8,17 – 5,9,15
Recorrido en profundidad.- Recorre el árbol por
subárboles. Hay tres formas: Preorden, orden central y
postorden.
Preorden: Raiz, subárbol izquierdo y subárbol
derecho.
Orden central: Subarbol izquierdo, raiz, subarbol derecho.
Postorden: Subarbol izquierdo, subarbol derecho, raiz.

Ejemplo:
Preorden: 20 – 12 – 5 – 2 – 7 – 13 – 15 – 40 – 30 – 35 – 47
Orden central: 2 – 5 – 7 – 12 – 13 – 15 – 20 – 30 – 35 – 40 –
47
Postorden: 2 – 7 – 5 – 15 – 13 – 12 – 35 – 30 – 47 – 40 – 20
Ejemplo:
Preorden: / + a b * c d Notación polaca
Orden central: a + b / c * d Notación infija
Postorden: a b + c d * / Notación polaca
inversa

Estructura de datos
Variables
Las variables son
estructura de datos usados para almacenar información. Hay
dos tipos de información que puede ser almacenada:
Números y texto. Antes
de usar una variable ésta, deberá primero ser
definida:
Dim nombre_de_variable As Tipo
Ejemplo:
Dim precio As
Long
Dim nombre_de_articulo As String

Una vez que una variable se ha creado, se le puede
asignar un valor. Para
esto se usa el operador ' = '. En el primer ejemplo de abajo a
una variable se le asigna un valor constante, mientras que en el
segundo se le asigna el contenido de una variable multiplicada
por 10.
Ejemplo 1: precio =
29.95
Ejemplo 2: precio_total = precio * 10
El Alcance de una variable es definido como su rango de
operación. Hay tres tipos de alcance en una
variable:

1. Local – La variable solo puede ser usada en el
   procedimiento
   actual ( use Dim dentro del procedimiento
   requerido).
3. Módulo – La variables pueden ser accesadas
   desde cualquier procedieminento de la forma actual (use Dim
   dentro de la sección de Declaraciones Generales de la
   forma).
4. Global – Pueden ser accesados desde cualquier
   procedimiento y desde cualquier forma. (usa Global dentro de la
   sección de Declaraciones Generales de un
   módulo).

Variables Estáticas
El declarar variables y arreglos como local en un
procedimieneto/función es
muy usado, porque esto minimíza los efectos
extraños que pueden ocurrir cuando se usan variables
globales. Sin embargo, cuando usamos una variable local en un
procedimiento VB crea un espacio de memoria para mantener el
valor de esta variable , esto sucede cuando lee el estatuto Dim,
pero cuando llega al final del procedimiento (End Sub) VB libera
el espacio asigndo para el valor de la variable local. Agrega el
siguiente código
a un botón de comando y observa que valores son
impresos:
Sub Command1_Click ()
Dim numero As Integer ' Crea una variable Local normal
numero = numero + 1
Print numero
End Sub

Después de dar clic varias veces al botón
de comando deberás ver una columna de unos en el lado
izquierdo de la forma. El valor nunca será arriba de uno a
pesar de que el valor de la variable se incrementa en uno cada
vez. Esto es porque cada vez que el procediemineto es llamado,
haciendo clic en el botón, VB esta trabajan con una
variable diferente. Esta tiene exactamente el mismo nombre en el
programa pero es una variable completamente diferente. Para que
esto no suceda así, introduce Staticen el lugar de
Dim:
Sub Command1_Click ()
Static numero As Integer ' Crea una variable estática
local
numero = numero + 1
Print numero
End Sub

Ahora en vez de que el valor de la variable se pierda
cuando el procedimiento termina, con este cambio
(static) su valor permanecerá hasta que todo el programa
termine. De esta manera, podemos ver una lista de números
que se incrementan en uno cada vez que se le da clic al
botón de comando.
Nota: La nueva variable estática
es una variable de alcance local, si cualquier procedimiento
trata de accesar esta variable no prodrá lograrlo. Agrega
a la forma un nuevo botón de comando, el cual
deberá tener un nuevo procedimiento 'Click', y trata de
corregir o imprimir el valor de la variable estática que
contiene el primer botón.
El contenido de un arreglo local, también puede mantenerse
mientras el programa se ejecute. Para hacer esto agrega el
estatuto 'Static' en lugar de 'Dim' como lo hicimos en el ejemplo
de arriba.
Static salarios(199) As
Long

5. Variables
Constantes

Las constantes son similares a una variable pero tienen
un valor determinado que se mantiene igual en toda la
ejecución del programa. El contenido de una varible puede
cambiar tantas veces sea necesario. ¿Porque usar una
constante si no puede cambiar de valor?. Hacemos esto cuando
deseamos usar un mismo número o una palabra (string)
varias veces. Por ejemplo, en un programa para calcular los
impuestos de
todo el año, deberá hacer referencia a un valor en
varias partes del programa, que puede ser el por ciento de
impuesto
mensual con respecto a las ganancias. Par ello podemos usar una
variable llamada IMP, que mantendrá el valor en el evento
Form_Load.
En el siguiente ejemplo definimos una contante llamada ' IMP ' y
le asignamos el valor de 1.175. Ese es usado en estatuto Print
con la variable pago_total para calcular la cantidad total a
pagar. Note que en lugar de escribir 1.175 en la fórmula
nos referimos a el nombre de la constante.

Ejemplo:
Const IMP = 1.175 ' Declara y asigna un valor a la constante
Dim pago_total As Currency ' Declara una variable local para
almacenar el total a pagar
pago_total = 560.95
Print "Total = "; pago_total * IMP
Como las variables las constantes también tiene reglas de
alcance. Hay constantes globales que pueden ser accesadas por
cualquier módulo o cualquier forma del proyecto, las
constantes de módulo solo son accesadas por la foma que
los contiene, y las contantes locales son accesadas solamente por
el objeto actual o procedimiento/función.

1. Local – usa 'Const' dentro del procedimiento
   requerido.
3. Módulo – usa 'Const' dentro de la
   sección deDeclaraciones Generales de una forma o
   módulo.
4. Global – usa 'Global Const' dentro de la
   sección deDeclaraciones Generales de un módulo
   (ésto es Module1.bas).

Arreglos (arrays)
La variables son muy usadas para lamacenar pequeñas
cantidades de información, pero no son convenientes para
grandes cantidades de información muy similar. Por
ejemplo, para almacenar los salarios de
doscientos empleados, necesitaremos 200 variables diferentes. Una
mejor forma de almacenar esta información será usra
una estructura de datos llamada arreglos array.
Un arreglo es similar a las celdas en un panal de abejas. Todo el
arreglo tiene un nombre, y cada celda tiene una dirección.
Para el problema de los salarios planteado arriba, un arreglo el
cual tiene 200 elementos (celdas) , usaremos el comando Dim para
cerar un nueva variable, pero marcaremos también el
tamaño de esta variable .
Dim nombre_del_arreglo (tamaño) [As Tipo]
Ejemplo: Dim salarios(199) As Long
En el ejemplo de arriba creamos un arreglo con 200 elementos. El
tamaño marcado es de 199 porque por default VB empieza la
numeración con 0.
Si sabemos que el nombre 'Jaime ' es el empleado número 24
y tiene un salario de 25,000
pesos mensuales, podemos lintroducir esta cantidad en el arreglo
de la siguiente forma:
salarios(23) = 25000
Contrario a lo anterior, si deseamos saber cula es el salario del
empleado número 189, podemos usar:
lblvalor.Caption = salarios(188)
Nota: En los dos ejemplos anteriores, para accesar un elemento es
necesario colocar el número del elemento anterior (si
deseamos el 150, pedimos el 149). esto es VB empieza un arreglo
de 0, no de 1. Sin embargo VB pude ser forzado a empezar con 1,
agregando el estatuto 'Option Base 1' en la sección de
declaraciones generales de la forma o el
módulo.

Autor:

Ist Cepea Lima – Perú
Bermúdez Moncada, Isabel
Chumpitaz Heirisman, Roel

Guevara Retamozo Miguel
Salazar Beaumont Blanco, Enrique