Datenstrukturen sind organisierte Methoden und Techniken zur Speicherung, Verwaltung und Organisation von Daten in der Informatik. Sie dienen dazu, Informationen effizient zu speichern, abzurufen und zu manipulieren, um bestimmte Operationen und Algorithmen zu unterstützen. Datenstrukturen bieten eine Möglichkeit, Daten in einer Weise zu strukturieren, die den Zugriff und die Verarbeitung optimiert.

Es gibt viele verschiedene Arten von Datenstrukturen in der Informatik, die jeweils für spezifische Zwecke und Anforderungen entwickelt wurden. Hier sind einige der grundlegenden und häufig verwendeten Datenstrukturen:

• Array: Ein lineares Datenfeld, das eine Sammlung von Elementen desselben Datentyps speichert. Die Elemente sind durch Indizes zugänglich.
• Linked List: Eine lineare Datenstruktur, bei der Elemente als „Knoten“ organisiert sind, die Verweise auf das nächste Element in der Liste enthalten.
• Stack: Ein LIFO (Last-In-First-Out) Datenspeicher, bei dem Elemente in umgekehrter Reihenfolge hinzugefügt und entfernt werden.
• Queue: Ein FIFO (First-In-First-Out) Datenspeicher, bei dem Elemente in der Reihenfolge hinzugefügt und entfernt werden, in der sie eingefügt wurden.
• Binary Search Tree: Ein binärer Baum, bei dem die Werte so angeordnet sind, dass sie schnelles Suchen, Einfügen und Löschen ermöglichen. Die Knoten im BST sind so angeordnet, dass für jeden Knoten gelten: Alle Werte im linken Teilbaum sind kleiner als der Wert des Knotens, und alle Werte im rechten Teilbaum sind größer.
• Heap: Eine spezielle Baumstruktur, die oft für die Implementierung von Prioritätswarteschlangen verwendet wird.
• Hash Table: Eine Datenstruktur, die Schlüssel-Wert-Paare speichert und schnelles Abrufen von Werten anhand von Schlüsseln ermöglicht.
• Graph: Eine Struktur, die aus Knoten und Kanten besteht, um Beziehungen zwischen verschiedenen Elementen darzustellen.
• Trie: Eine spezielle Baumstruktur, die für die Speicherung von Wörtern oder Zeichenketten verwendet wird, um schnelles Suchen nach Präfixen zu ermöglichen.
• Disjoint Set (Union-Find): Eine Datenstruktur, die verwendet wird, um eine Partition von Elementen in äquivalente Klassen zu verwalten, insbesondere für die Lösung von Mengenoperationen.
• Hash Map: Ähnlich wie eine Hash-Tabelle, aber mit erweiterten Funktionen wie Kollisionsauflösung und dynamischer Größenanpassung.
• Bloom Filter: Eine probabilistische Datenstruktur, die für die schnelle Prüfung der Mitgliedschaft eines Elements in einer Menge verwendet wird.
• Suffix Tree/Array: Datenstrukturen, die für die Verarbeitung von Zeichenketten und die effiziente Suche nach Teilzeichenketten verwendet werden.
• Sparse Matrix: Eine Datenstruktur, die hauptsächlich Nullen in einer Matrix speichert, um Speicherplatz zu sparen.