Arreglos (Arrays)

La computadora guarda los distintos tipos de datos de una forma lógica de tal manera que pueda encontrar los valores de forma rápida y eficiente. La forma como son guardados los datos se llama estructura de los datos, de aquí el término de datos estructurados. La variable, usada en las unidades anteriores, es una manera de estructurar datos, al igual que el archivo (estructura consistente en una secuencia de componentes del mismo tipo, normalmente un record) y el record (estructura formada por un número fijo o variable de elementos, denominados campos, que pueden ser de diferentes tipos de datos, pero todos ellos representan el record como un todo).  La sintaxis de la estructura de un record para almacenar una fecha, por ejemplo en Pascal, sería:

Type fecha = record

Dia : 1 .. 31;

Mes : (en, feb, .., dic);

Year : (1990 .. 2010);

End

El valor de estas variable se guarda en un lugar específico, previamente declarado, de la memoria. Estas son las estructuras de datos más simples. Otro tipo de estructuras de datos o de datos estructurados es el arreglo o array.

Se conoce como arreglo o array cuando se designa más de una localización de la memoria para el nombre una sola variable. A los arreglos también se les conoce como tablas, término proveniente de los negocios, donde los datos se colocan en las celdas de la tabla. Es una gran ventaja poder guardar muchos valores para la misma variable en la memoria principal o interna de la computadora, porque así se aumenta el tiempo de procesamiento. Este múltiple almacenamiento significa que el nombre de una variable tiene más de una localización en la memoria de la computadora.

Los arreglos se utilizan con mucha frecuencia en el proceso de solución de problemas. Un programador que tiene muchos valores de datos de un mismo estilo –muchas edades, temperaturas, nombres, etc.– puede guardarlos en la computadora en forma de un arreglo, permitiendo una lectura y un uso más fácil. El programador también puede usar los valores de un arreglo para apuntar a los valores de otro arreglo (se conoce comoTécnica del Puntero, pues el valor de un elemento en el primer arreglo apunta a otro elemento en el segundo arreglo). Sin los arreglos esta tarea se haría muy tediosa.

El programador utiliza el arreglo cuando en la solución de un problema hay que utilizar más de un valor en una variable—por ejemplo, cuando se calcula el porciento de ventas de cada tienda de una compañía que tiene varias tiendas. La venta de las tiendas es una variable que tiene más de un valor, un valor por cada tienda.

El programador dice a la computadora cuántas localizaciones de memoria necesita para guardar en un arreglo mediante una instrucción especial o al momento de definir los tipos de datos. El número de localizaciones de memoria donde se guarda es igual o mayor al número de localizaciones usadas en la solución. Si es menor al número de localizaciones usadas, tira un error. Hay dos clases de arreglos, el estático y el dinámico. En el arreglo estático no puede cambiarse el número de localizaciones a no ser que se cambien las instrucciones. En el arreglo dinámico, usado por algunos lenguajes, el programador asigna el número de localizaciones como una variable, que puede expandirse o reducirse durante la ejecución de la solución; este arreglo es más flexible y usa menos espacio de memoria que el estático, pero consume más tiempo durante el proceso.

Cada localización de la memoria se llama un elemento, al que se le asigna un número o números correspondientes a la posición de la localización en el arreglo. Este número es un número de referencia relativo a la localización del primer valor del arreglo. El nombre del elemento tiene dos partes. La primera parte es el nombre de la variable; la segunda parte es el número de referencia, conocido también como index number o element number entre paréntesis (corchetes en Pascal).

AGE(5)

En el siguiente arreglo la variable a contiene un arreglo de diez valores enteros:

En Pascal

a: array [1...10] of integer

o en FORTRAN

INTEGER a(10)

Algunos lenguajes inician el primer elemento del arreglo con cero, en lugar del uno. Se recomienda, si el lenguaje lo permite, empezar el arreglo con el uno, de tal forma que coincida el primer elemento del arreglo con el número 1 y no con el 0.

No es necesario usar el arreglo en un orden especial. Los datos usados como valores de los elementos han de tener el mismo tipo de dato tal como fue identificado al nominar la variable del arrgelo. En la instrucción asignada (forma de variable), puede asignarse el valor de una constante, una variable o una expresión a un elemento.

Arreglos Unidimensionales

La estructura más simple es el arreglo unidimensional, que consiste de una columna de localizaciones de memoria. El siguiente arreglo es un arreglo unidimensional llamado AGE. Los elementos dados del arreglo son similares a los nombres de referencia, dado que el primer elemento (con el dato 32) es la caja 1 (en lugar de 0) del arreglo. Los nombres de referencia se escriben como AGE(1), AGE(2), y así sucesivamente. El número entre paréntesis es sólo un número de referencia y puede ser una constante, una variable o una expresión.

AGE(5) tiene que ser el quinto elemento del arreglo AGE. En la mayoría de los lenguajes los números de referencia tiene que ser tipos de datos enteros. Aquí se usarán sólo enteros como index number.

Entre los arreglos unidimensionales se encuentran los arreglos paralelos, que son dos o más arreglos donde los valores pertenecientes al mismo elemento se relacionan unos con otros.

En el siguiente ejemplo, el primer arreglo contiene el número del área, el segundo la temperatura del día 1, y el tercero las temperaturas del día 2. Los datos en el primer elemento del segundo y tercer arreglo pertenencen a la misma área del primer elemento del primer arreglo; los datos del segundo elemento de los arreglos dos y tres pertenencen al área del segundo elemento del primer arreglo, y así sucesivamente. Estos arreglos se llaman paralelos porque el mismo número del elemento en todos los arreglos tiene datos que pertenencen a la misma materia.

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