Estruturas de Dados em Rust: Guia Completo

Estruturas de dados em Rust: arrays, listas ligadas, BTreeSet, árvores, grafos e hash maps. Código completo e análise de complexidade.

Domine as estruturas de dados fundamentais e avançadas com implementações completas em Rust. Cada página inclui teoria, análise de complexidade, código idiomático e exemplos práticos.

Estruturas Lineares

Estruturas que organizam dados em sequência — a base de toda computação.

Array e Vec

Arrays de tamanho fixo e vetores dinâmicos. A estrutura mais fundamental do Rust.

Básico O(1) acesso

Lista Ligada

Listas simplesmente e duplamente ligadas. Desafios com ownership e borrowing.

Intermediário O(1) inserção

Pilha (Stack)

LIFO — Last In, First Out. Fundamental para parsers, undo/redo e backtracking.

Básico LIFO

Fila (Queue)

FIFO — First In, First Out. Essencial para BFS, task scheduling e buffers.

Básico FIFO

Deque

Fila de duas pontas com inserção/remoção O(1) em ambas extremidades.

Intermediário O(1) ambos lados

Estruturas Baseadas em Árvores

Hierarquias e ordenação eficiente com estruturas de árvore.

Árvore Binária

A estrutura de árvore fundamental. Travessias in-order, pre-order e post-order.

Intermediário Hierárquica

Árvore Binária de Busca (BST)

Busca, inserção e remoção em O(log n). Base para árvores balanceadas.

Intermediário O(log n)

Árvore AVL

BST auto-balanceada com rotações. Garante O(log n) no pior caso.

Avançado Balanceada

Árvore Rubro-Negra

A árvore balanceada usada por BTreeMap do Rust. Balanceamento com cores.

Avançado BTreeMap

B-Tree

Árvore otimizada para disco e cache. Usada em BTreeMap/BTreeSet do Rust.

Avançado Cache-friendly

Heap Binário

Fila de prioridade com BinaryHeap. Min-heap e max-heap em Rust.

Intermediário Prioridade

Trie (Árvore de Prefixos)

Busca por prefixo em O(k). Autocompletar, dicionários e roteamento IP.

Avançado Prefixos

Tabelas Hash e Conjuntos

Acesso em tempo constante com hashing.

HashMap

Tabela hash com Swiss Table (hashbrown). Acesso O(1) amortizado em Rust.

Básico O(1)

HashSet

Conjunto sem duplicatas baseado em hash. Operações de conjunto em Rust.

Básico Único

Bloom Filter

Estrutura probabilística para testes de pertinência. Zero falsos negativos.

Avançado Probabilístico

Estruturas para Grafos

Representação e manipulação de grafos.

Grafo — Lista de Adjacência

Representação eficiente de grafos esparsos. A mais usada na prática.

Intermediário Esparso

Grafo — Matriz de Adjacência

Representação com matriz para grafos densos. Acesso O(1) a arestas.

Intermediário Denso

Union-Find (Disjoint Set)

Conjuntos disjuntos com path compression e union by rank. Quase O(1).

Avançado α(n)

Estruturas Avançadas

Estruturas especializadas para problemas específicos.

Segment Tree

Consultas e atualizações em intervalos em O(log n). Range queries eficientes.

Avançado Range Query

Fenwick Tree (BIT)

Binary Indexed Tree para prefix sums. Mais simples que Segment Tree.

Avançado Prefix Sum

LRU Cache

Cache com evição Least Recently Used. HashMap + Lista duplamente ligada.

Intermediário Cache

Skip List

Lista ligada com múltiplos níveis. Alternativa probabilística a árvores balanceadas.

Avançado O(log n)

Ring Buffer

Buffer circular de tamanho fixo. Ideal para streaming, logs e produtores/consumidores.

Intermediário Circular

LFU Cache

Cache com evição Least Frequently Used. HashMap + buckets de frequência em O(1).

Avançado Cache

Arena Allocator

Alocação por região com bump allocation. Resolve structs auto-referenciais e grafos em Rust.

Avançado Memória

Heap Binário

Introdução O Heap Binário é uma árvore binária completa com uma propriedade especial de ordenação: em um max-heap, o valor de cada nó é maior ou igual aos …

Trie (Árvore de Prefixos)

Introdução A Trie (pronuncia-se “try”, do inglês “retrieval”) é uma estrutura de dados em árvore especializada em armazenar e buscar strings (ou sequências) de …

HashMap em Rust: Tabela Hash com Swiss Table

O HashMap é uma das estruturas de dados mais utilizadas na programação. Ele permite associar chaves a valores com acesso em tempo constante amortizado O(1). Em …

Grafo com Lista de Adjacência em Rust

O grafo é uma das estruturas de dados mais versáteis da computação. Ele modela relações entre entidades: redes sociais, mapas de rotas, dependências de pacotes, …

Grafo com Matriz de Adjacência em Rust

A matriz de adjacência é uma representação de grafos usando um array bidimensional onde matriz[i][j] indica a existência (e possivelmente o peso) de uma aresta …

Union-Find (Disjoint Set) em Rust

O Union-Find, também chamado de Disjoint Set Union (DSU), é uma estrutura de dados que mantém uma coleção de conjuntos disjuntos (sem elementos em comum). Ela …

Segment Tree em Rust: Consultas em Intervalos

A Segment Tree (Árvore de Segmentos) é uma estrutura de dados que permite realizar consultas e atualizações em intervalos de um array em tempo O(log n). Ela é …