Diferencia entre estructuras de datos lineales y no lineales

Estructura de datos lineal : 
La estructura de datos donde los elementos de datos se organizan secuencial o linealmente donde todos y cada uno de los elementos se adjuntan a su anterior y siguiente adyacente se denomina estructura de datos lineal . En la estructura de datos lineales, se trata de un solo nivel. Por lo tanto, podemos recorrer todos los elementos en una sola ejecución. Las estructuras de datos lineales son fáciles de implementar porque la memoria de la computadora está dispuesta de forma lineal. Sus ejemplos son array , pila , cola , lista enlazada , etc. 
 

1. array

La array es un tipo de estructura de datos que almacena elementos del mismo tipo. Estas son las estructuras de datos más básicas y fundamentales. Los datos almacenados en cada posición de una array reciben un valor positivo llamado índice del elemento. El índice ayuda a identificar la ubicación de los elementos en una array.

Si supuestamente tenemos que almacenar algunos datos, por ejemplo, el precio de diez automóviles, entonces podemos crear una estructura de array y almacenar todos los números enteros juntos. Esto no necesita crear diez variables enteras separadas. Por lo tanto, se reducen las líneas de un código y se ahorra memoria. El valor del índice comienza con 0 para el primer elemento en el caso de una array.

2. Apilar

La estructura de datos sigue la regla de LIFO (Last In-First Out) donde el último elemento agregado de datos se elimina primero. La operación de inserción se usa para agregar un elemento de datos en una pila y la operación de extracción se usa para eliminar los datos de la pila. Esto se puede explicar con el ejemplo de los libros apilados juntos. Para acceder al último libro, todos los libros colocados encima del último libro deben retirarse de forma segura.

3. Cola

Esta estructura es casi similar a la pila ya que los datos se almacenan secuencialmente. La diferencia es que la estructura de datos de la cola sigue FIFO, que es la regla de Primero en entrar, primero en salir, donde el primer elemento agregado es salir primero de la cola. Delantero y trasero son los dos términos que se utilizarán en una cola.

Enqueue es la operación de inserción y dequeue es la operación de eliminación. El primero se realiza al final de la cola y el segundo se realiza al final del inicio. La estructura de datos podría explicarse con el ejemplo de personas haciendo cola para viajar en autobús. La primera persona en la fila tendrá la oportunidad de salir de la fila, mientras que la última persona será la última en salir.

4. Lista vinculada

Las listas vinculadas son los tipos en los que los datos se almacenan en forma de Nodes que consisten en un elemento de datos y un puntero. El uso del puntero es que apunta o dirige al Node que está al lado del elemento en la secuencia. Los datos almacenados en una lista enlazada pueden tener cualquier forma, strings, números o caracteres. Tanto los datos ordenados como los no ordenados se pueden almacenar en una lista vinculada junto con elementos únicos o duplicados.

5. Tablas hash

Estos tipos se pueden implementar como estructuras de datos lineales o no lineales. Las estructuras de datos consisten en pares clave-valor.

Estructura de datos no lineales : 
las estructuras de datos en las que los elementos de datos no se organizan secuencial o linealmente se denominan estructuras de datos no lineales . En una estructura de datos no lineal, el nivel único no está involucrado. Por lo tanto, no podemos recorrer todos los elementos en una sola ejecución. Las estructuras de datos no lineales no son fáciles de implementar en comparación con la estructura de datos lineal. Utiliza la memoria de la computadora de manera eficiente en comparación con una estructura de datos lineal. Sus ejemplos son árboles y grafos .  

1. árboles

Una estructura de datos de árbol consta de varios Nodes vinculados entre sí. La estructura de un árbol es jerárquica que forma una relación como la del padre y el hijo. La estructura del árbol está formada de manera que hay una conexión para cada relación de Node padre-hijo. Solo debe existir una ruta entre la raíz y un Node en el árbol. Hay varios tipos de árboles presentes en función de sus estructuras, como el árbol AVL, el árbol binario, el árbol de búsqueda binaria, etc.

2. Gráfico

Los gráficos son aquellos tipos de estructuras de datos no lineales que consisten en una cantidad definida de vértices y aristas. Los vértices o los Nodes están involucrados en el almacenamiento de datos y los bordes muestran la relación de los vértices. La diferencia entre un grafo y un árbol es que en un grafo no existen reglas específicas para la conexión de los Nodes. Los problemas de la vida real como las redes sociales, las redes telefónicas, etc. se pueden representar a través de los gráficos. 

Diferencia entre estructuras de datos lineales y no lineales: 
 

S.NO	Estructura de datos lineal	Estructura de datos no lineal
1.	En una estructura de datos lineal, los elementos de datos se organizan en un orden lineal en el que todos y cada uno de los elementos se adjuntan a su adyacente anterior y siguiente.	En una estructura de datos no lineal, los elementos de datos se adjuntan de forma jerárquica.
2.	En la estructura de datos lineales, se trata de un solo nivel.	Mientras que en la estructura de datos no lineales, están involucrados múltiples niveles.
3.	Su implementación es fácil en comparación con la estructura de datos no lineal.	Si bien su implementación es compleja en comparación con la estructura de datos lineal.
4.	En la estructura de datos lineales, los elementos de datos se pueden recorrer en una sola ejecución.	Mientras que en la estructura de datos no lineal, los elementos de datos no se pueden recorrer en una sola ejecución.
5.	En una estructura de datos lineal, la memoria no se utiliza de manera eficiente.	Mientras que en una estructura de datos no lineal, la memoria se utiliza de manera eficiente.
6.	Sus ejemplos son: array, pila, cola, lista enlazada, etc.	Mientras que sus ejemplos son: árboles y grafos.
7.	Las aplicaciones de estructuras de datos lineales se encuentran principalmente en el desarrollo de software de aplicación.	Las aplicaciones de las estructuras de datos no lineales se encuentran en la inteligencia artificial y el procesamiento de imágenes.