¿En qué circunstancias necesitaría un desarrollador web utilizar estructuras de datos como Listas vinculadas, BST y Gráficos?

En general, una estructura de datos es útil si modela el tipo de información que desea almacenar y tiene tiempos de ejecución eficientes para las operaciones que necesita hacer en esos datos. Por ejemplo, las listas enlazadas almacenan datos secuenciales y permiten inserciones, eliminaciones de ambos extremos y recorridos eficientes, pero no acceso aleatorio.

(Doblemente) Lista vinculada
Propiedades
Las listas enlazadas almacenan datos secuenciales y crecen y se reducen en tiempo lineal. Obtienen esta capacidad a expensas del acceso aleatorio (no puede ver los valores en el medio de la lista vinculada sin una parte transversal de la misma).

Ejemplo de caso de uso
Un uso común de una lista vinculada sería implementar una cola. Una cola toma valores y permite que se eliminen en el orden en que se agregaron. Una cola basada en la lista vinculada puede crecer continuamente sin necesidad de cambiar el tamaño. Imagine un sitio web que toma las solicitudes de los clientes y las maneja en el orden en que se hicieron. Puede almacenar esto en una cola basada en la Lista Vinculada y sentirse seguro sabiendo que, sin importar cuántas solicitudes hayan hecho sus clientes, agregar y eliminar elementos de la cola siempre tomaría tiempo lineal (a diferencia de una implementación basada en una matriz que ocasionalmente necesitaría usar lineal hora de cambiar el tamaño).

Grafico
Propiedades
Un gráfico es una estructura de datos que modela una red de objetos. Es decir, un conjunto de objetos, cada uno de los cuales tiene algún tipo de conexión a cero o más del mismo tipo de objeto. Esta es una estructura increíblemente común para tener datos del mundo real.

Ejemplo de caso de uso
Estás construyendo una red social como Facebook. Tus usuarios pueden tener amigos. Observa que sus datos constituyen un gráfico. Una cuenta es un vértice (también conocido como nodo) y una amistad es un borde (también conocido como enlace). Para responder preguntas sobre las relaciones entre sus usuarios, necesita ejecutar algoritmos gráficos. ¿Quieres saber si Bob es amigo de un amigo de Jim? Ejecute Breadth First Search con una profundidad máxima de 2 y vea si puede encontrar la ruta entre ellos. También puede utilizar los datos recopilados de este gráfico para ayudar a sugerir amigos, obtener información valiosa para los anunciantes, etc.

Árbol de búsqueda binario
Propiedades
Los árboles de búsqueda binarios almacenan datos que se pueden ordenar de tal manera que se puedan recuperar en tiempo logarítmico. También puede atravesar un BST en orden ordenado.

Ejemplo de caso de uso
Debe almacenar información sobre todos los usuarios que están actualmente en línea en su aplicación de chat. Desea poder imprimir los nombres allí en orden ordenado y buscar a través de los nombres para encontrar si un usuario específico está en línea. Un árbol de búsqueda binario le permite realizar ambas operaciones rápidamente.

Siempre es bueno conocer las estructuras de datos estándar.

Se puede evitar el uso de listas vinculadas mediante el uso de una matriz o alguna estructura de datos abstractos similar a un vector. Pero si necesita controlar cómo se asigna la memoria y le gusta usar referencias y punteros, es bueno saber cómo usar listas vinculadas (al menos conceptualmente), para que pueda usar una versión similar. Si está creando una aplicación web que proporciona a los usuarios algo como un documento de Word. Debe cuidar cómo se vincula una página con otra, y puede proporcionar operaciones de búsqueda más rápidas si tiene las páginas físicamente una al lado de la otra.

Si proporciona páginas web a las que el usuario no puede regresar (algo así como un juego / fuente de noticias donde no puede regresar a una posición / ubicación anterior), necesita una estructura de datos similar a un Gráfico Acíclico Dirigido. Si conoce mejor sus datos, puede optar por implementarlos en forma de árbol, y si necesita buscar rápidamente a través de su árbol, necesita un BST.

Debe saber cómo implementar árboles de prefijos si va a proporcionar a sus usuarios una función de búsqueda más rápida. O hashmaps para crear un sistema de inicio de sesión protegido por contraseña.

Siempre necesitarás estructuras de datos y, consciente o no, las utilizarás todos los días.

Como mencionó el diccionario, debe notar que un diccionario es en realidad un BST.

Si está utilizando un lenguaje como Java, en realidad podría estar utilizando muchos de esos conceptos detrás de la abstracción de operaciones comunes.