Cấu trúc dữ liệu là cách lưu trữ và tổ chức dữ liệu trong hệ thống máy tính để có thể sử dụng một cách hiệu quả. Cấu trúc dữ liệu được sử dụng trong hầu hết các ngôn ngữ lập trình và là thành phần thiết yếu của bất kỳ chương trình nào liên quan đến việc truy xuất và thao tác thông tin.
Cấu trúc dữ liệu bao gồm các phần tử dữ liệu được tổ chức thành cấu trúc logic mà sau đó có thể được sử dụng để truy xuất và thao tác hiệu quả. Có nhiều loại cấu trúc dữ liệu khác nhau, mỗi loại đều có ưu điểm và nhược điểm riêng. Ví dụ về cấu trúc dữ liệu được sử dụng thường xuyên bao gồm mảng, danh sách liên kết, bảng băm, ngăn xếp, hàng đợi và cây.
Mảng là cấu trúc dữ liệu cơ bản trong nhiều ngôn ngữ và thường được sử dụng để biểu diễn các bảng giá trị hoặc tập hợp các đối tượng được sắp xếp theo kiểu tuyến tính. Mảng có thể được tìm kiếm và sắp xếp nhanh chóng, khiến chúng trở thành lựa chọn phổ biến khi xử lý lượng lớn dữ liệu.
Danh sách liên kết là một cấu trúc dữ liệu cơ bản khác và bao gồm các phần tử được gọi là nút được liên kết với nhau thành một chuỗi. Danh sách liên kết có thể được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau, bao gồm sắp xếp và tìm kiếm dữ liệu.
Bảng băm là cấu trúc dữ liệu lưu trữ dữ liệu bằng cặp khóa-giá trị. Sử dụng thuật toán băm, khóa được sử dụng để xác định vị trí lưu trữ dữ liệu trong bảng. Bảng băm thường được sử dụng để lưu trữ từ điển và cặp dữ liệu khóa-giá trị.
Ngăn xếp và hàng đợi là hai cấu trúc dữ liệu có liên quan thường được sử dụng trong lập trình. Ngăn xếp bao gồm các phần tử được lưu trữ và truy xuất theo cách nhập trước xuất trước (LIFO), trong khi hàng đợi sử dụng phương pháp nhập trước xuất trước (FIFO). Ngăn xếp và hàng đợi thường được sử dụng cho các thuật toán quay lui và cơ sở dữ liệu.
Cuối cùng, cây là một cấu trúc dữ liệu quan trọng khác được sử dụng trong nhiều ngôn ngữ. Cây bao gồm các nút, mỗi nút có một phần tử dữ liệu và liên kết với bất kỳ số lượng nút nào khác. Cây đóng vai trò quan trọng trong nhiều thuật toán, trong đó có thuật toán tìm kiếm.
Cấu trúc dữ liệu được sử dụng trong nhiều ứng dụng điện toán, phổ biến nhất là lưu trữ dữ liệu, truy xuất dữ liệu, sắp xếp, tìm kiếm và phân tích dữ liệu. Nhiều ngôn ngữ lập trình bao gồm hỗ trợ tích hợp cho cấu trúc dữ liệu, cho phép các nhà phát triển triển khai nhanh chóng các ứng dụng của họ.
Với những tiến bộ không ngừng của công nghệ, cấu trúc dữ liệu ngày càng trở nên quan trọng trong việc giúp các nhà phát triển lưu trữ và truy cập thông tin một cách nhanh chóng và hiệu quả. Hiểu cách sử dụng hiệu quả các cấu trúc dữ liệu là điều cần thiết cho bất kỳ nỗ lực lập trình thành công nào.
