Pensamiento computacional · Sección 7

Estructuras de datos y complejidad

Listas, pilas, colas, mapas, estrategias de búsqueda y una introducción práctica al costo de los algoritmos.

3
lecciones
3
ejercicios resueltos
CONTENIDO ORIGINAL

Avanza en orden. Cada lección está redactada para Palta es Cool, utiliza ejemplos propios y termina con una actividad cuya respuesta puedes desplegar.

ANTES DE EMPEZAR

Ubícate antes de avanzar

01 / PUNTO DE PARTIDA

Conviene haber comprendido Lógica booleana y máquinas de estado.

02 / META OBSERVABLE

Al terminar deberías poder relacionar Estructuras de datos con Búsqueda y resolver un caso nuevo.

03 / TIEMPO SUGERIDO

Reserva entre 75 y 120 minutos o divide el laboratorio en dos sesiones.

04 / PREPARA EL LABORATORIO

Las primeras cuatro secciones no requieren software. Para prototipos usa Tinkercad o Arduino IDE.

Abrir la guía de herramientas →
Diagnóstico rápido: ¿cómo se relacionan Estructuras de datos y Búsqueda?

No necesitas acertar todavía. Escribe una hipótesis de dos líneas y compárala con tu respuesta al finalizar; si puedes corregirla y justificar el cambio, hubo aprendizaje.

Ruta guiada · 3 lecciones

Aprende el tema paso a paso

Relacionarás la forma de organizar información con las operaciones necesarias y compararás algoritmos por cómo crecen su tiempo y memoria.

Al terminar podrás
  • Lista, pila, cola, conjunto y mapa favorecen operaciones distintas
  • La búsqueda binaria es rápida porque exige datos ordenados
  • La complejidad compara tendencias, no segundos exactos
01
Elegir estructura

Lista, pila, cola, conjunto y mapa favorecen operaciones distintas

Una secuencia mantiene orden; una pila retira lo último agregado; una cola atiende lo primero; un conjunto evita duplicados; un mapa asocia claves con valores. La elección expresa reglas del problema.

01

Pila: deshacer o recorrer caminos pendientes.

02

Cola: turnos y procesamiento por llegada.

03

Mapa o conjunto: búsqueda por clave y unicidad.

Comprueba lo aprendido · 01

¿Por qué una sola lista para todo puede complicar el algoritmo?

Mostrar respuesta

Porque obliga a implementar y verificar reglas que otra estructura ya expresa, como unicidad o disciplina de extracción.

02
Buscar con precondiciones

La búsqueda binaria es rápida porque exige datos ordenados

La búsqueda lineal revisa hasta encontrar; la binaria descarta la mitad en cada paso, pero solo funciona si el criterio de orden coincide. Mantener ese orden también tiene costo.

01

Declara la precondición antes del algoritmo.

02

Prueba elemento ausente, primero, último y repetido.

03

Cuenta comparaciones para entender el crecimiento.

Comprueba lo aprendido · 02

¿Búsqueda binaria siempre mejora una lista pequeña?

Mostrar respuesta

No necesariamente. Ordenar y mantener la estructura puede costar más que recorrer pocos elementos. La decisión depende de tamaño y frecuencia de operaciones.

03
Costo que crece

La complejidad compara tendencias, no segundos exactos

O(1) permanece acotado; O(log n) crece lentamente; O(n) crece con los datos; O(n²) suele aparecer al comparar pares. También se evalúa memoria y el caso que importa para el uso.

01

Elimina constantes para observar el patrón de crecimiento.

02

Distingue peor caso, promedio y comportamiento amortizado.

03

Una mejora de tiempo puede usar más memoria o preparación.

Comprueba lo aprendido · 03

¿O(n) significa que el algoritmo tarda n segundos?

Mostrar respuesta

No. Describe cómo crece el trabajo con n, ignorando constantes y máquina. La medición real sigue siendo necesaria.

Resumen de la sección

Tu recorrido en tres ideas

  1. Lista, pila, cola, conjunto y mapa favorecen operaciones distintas
  2. La búsqueda binaria es rápida porque exige datos ordenados
  3. La complejidad compara tendencias, no segundos exactos
PROFUNDIZACIÓN / LABORATORIO GUIADO

Detecta duplicados con dos estrategias

Relaciona operaciones dominantes, crecimiento, memoria, distribución de datos y restricciones reales.

CASO

Debes detectar identificadores repetidos en una lista que puede crecer desde cien hasta diez millones de elementos.

Procedimiento

  1. Escribe una comparación por pares y cuenta operaciones con tamaños pequeños.
  2. Diseña una solución con conjunto y mide tiempo y memoria.
  3. Elige según volumen, memoria disponible, orden y frecuencia de ejecución.

Evidencia mínima

  • Casos vacío, uno, repetido temprano y tardío.
  • Curvas o tabla de crecimiento.
  • Costo espacial junto al temporal.
Mostrar razonamiento modelo

La comparación por pares crece aproximadamente con n²; el conjunto suele acercarse a n en tiempo promedio, pero necesita memoria. La decisión declara el contexto en vez de repetir que una opción es siempre mejor.

Para ir más lejos

¿Qué estrategia usarías si los datos no caben en memoria?

CIERRE DE LA SECCIÓN

Comprueba que puedes usarlo

Antes de continuar, revisa estos tropiezos frecuentes y resuelve un caso sin copiar los ejemplos.

ERROR 01

Elegir una estructura solo por familiaridad.

ERROR 02

Leer O(n) como segundos exactos o ignorar memoria.

DESAFÍO INTEGRADOR

Ahora hazlo sin guía

Compara dos estrategias para detectar duplicados y elige estructura según tamaño, frecuencia y memoria disponible.

Mostrar pauta de corrección
Una respuesta sólida:
  • Explica operaciones dominantes.
  • Declara precondiciones y casos de frontera.
  • Compara crecimiento temporal y espacial.