[SER222] M03_02 Implementation (1/10): Overview

Summary

En este video, el instructor ofrece una visión general sobre cómo implementar árboles de búsqueda binaria (BST) para tablas de símbolos, fundamentales en la asignación de claves y valores en programación. Se explica la estructura básica de un nodo BST, que incluye la clave, el valor, los punteros a los hijos izquierdo y derecho, y el tamaño del árbol. Además, se describen las funciones esenciales como insertar, obtener, eliminar y obtener la clave mínima, mientras que se omiten funciones más simples o simétricas. La implementación se basa en un enfoque de árbol enlazado y se desarrollará más en los próximos videos.

Takeaways

• 😀 Se va a implementar un árbol de búsqueda binaria (BST) para tablas de símbolos ordenadas.
• 😀 Los árboles de búsqueda binaria (BST) son útiles porque permiten implementar funciones como 'put', 'get', 'delete', 'min', 'floor', 'deleteMin', y 'keys'.
• 😀 Algunas funciones como 'contains', 'isEmpty' y 'size' se omiten, ya que son demasiado sencillas de implementar.
• 😀 Las funciones de 'max', 'ceiling', y 'deleteMax' se omiten, ya que son simétricas a funciones ya cubiertas como 'min'.
• 😀 El árbol de búsqueda binaria (BST) se utilizará para almacenar los datos de las tablas de símbolos, cumpliendo con reglas específicas de ordenación (izquierda es menor, derecha es mayor).
• 😀 La estructura de datos para representar un nodo de un árbol binario incluye una clave, un valor, referencias a los hijos izquierdo y derecho, y un tamaño 'N' que representa el tamaño del subárbol con la raíz en ese nodo.
• 😀 El tamaño de un árbol se mantiene mediante la variable 'N', lo que facilita la implementación de funciones como 'size'.
• 😀 El constructor del nodo debe inicializar la clave, el valor y el tamaño 'N', aunque el tamaño se actualizará dinámicamente a medida que se modifiquen los nodos del árbol.
• 😀 La implementación de este árbol se hará utilizando una estructura enlazada, a diferencia de otros enfoques como el uso de arreglos (como en los montículos), que podrían ralentizar el proceso.
• 😀 El curso se enfoca en cómo mantener el árbol de búsqueda binaria, asegurándose de que las funciones de la tabla de símbolos puedan operar correctamente con él, como la inserción, búsqueda y eliminación de elementos.

Q & A

¿Qué tipo de tabla de símbolos se va a implementar en este video?

Se va a implementar una tabla de símbolos ordenada utilizando árboles de búsqueda binaria (BST).

¿Qué funciones se planean implementar en este módulo?

Las funciones que se implementarán son: put, get, delete, min, floor, deleteMin y keys. Algunas funciones se omiten por ser demasiado triviales o simétricas a las que sí se discutirán.

¿Por qué se omiten algunas funciones como contains, isEmpty y size?

Estas funciones se omiten porque son fáciles de implementar y no presentan desafíos significativos en comparación con las funciones principales que se tratarán, como put, get y delete.

¿Por qué se utiliza un árbol binario de búsqueda en lugar de otras estructuras de datos?

El árbol binario de búsqueda es ideal porque ofrece una manera eficiente de organizar los datos con el orden de los elementos en la estructura, lo que facilita la implementación de funciones como búsqueda, inserción y eliminación.

¿Cómo se diferencia un árbol binario de búsqueda de un árbol binario normal?

Un árbol binario de búsqueda no solo limita el número de hijos por nodo, sino que también impone una regla de orden: los nodos a la izquierda de un nodo deben ser menores que él, y los nodos a la derecha deben ser mayores.

¿Qué estructura se usará para representar cada nodo en el árbol binario de búsqueda?

Cada nodo será representado por una clase que almacena una clave, un valor, referencias a los nodos izquierdo y derecho, y el tamaño del subárbol con raíz en ese nodo (N).

¿Qué utilidad tiene la variable N en la estructura del nodo?

La variable N almacena el tamaño del subárbol que tiene como raíz el nodo actual, lo cual facilita operaciones como obtener el tamaño del árbol de manera eficiente.

¿Por qué no se utiliza un enfoque basado en arreglos para implementar el árbol binario de búsqueda?

El enfoque basado en arreglos sería más lento y menos eficiente, ya que un árbol binario de búsqueda utiliza enlaces entre nodos, lo que permite una manipulación más flexible y eficiente de los datos.

¿Qué sucede con la variable N cuando se inserta un nuevo nodo en el árbol?

La variable N debe actualizarse para reflejar el nuevo tamaño del subárbol cada vez que se inserte un nodo en el árbol. Inicialmente, N se podría establecer en 1 al crear un nodo.

¿Cuál es el objetivo principal de implementar árboles binarios de búsqueda en este contexto?

El objetivo es implementar una estructura de datos eficiente que permita almacenar y acceder a elementos de una tabla de símbolos de manera rápida y ordenada, utilizando operaciones de búsqueda, inserción, eliminación, y otras funciones relacionadas.