Array merupakan struktur data paling dasar yang menyimpan elemen-elemen dengan tipe data sama dalam lokasi memori yang berurutan. Setiap elemen dalam array dapat diakses menggunakan indeks yang dimulai dari nol. Struktur ini sangat efisien untuk operasi akses acak karena waktu aksesnya konstan. Array memiliki ukuran tetap yang ditentukan saat deklarasi dan tidak dapat diubah selama runtime. Penggunaan array sangat umum dalam berbagai algoritma sorting dan searching karena kesederhanaannya.

Queue atau antrian adalah struktur data yang mengikuti prinsip First In First Out dimana elemen yang pertama masuk akan menjadi yang pertama keluar. Operasi utama pada queue adalah enqueue untuk menambah elemen di bagian belakang dan dequeue untuk menghapus elemen dari bagian depan. Struktur ini sangat berguna dalam sistem operasi untuk mengelola proses dan dalam algoritma breadth-first search. Queue dapat diimplementasikan menggunakan array atau linked list tergantung kebutuhan aplikasi. Aplikasi nyata queue dapat ditemukan pada sistem antrian printer dan manajemen buffer dalam komunikasi data.

Matrix atau matriks adalah struktur data dua dimensi yang menyimpan elemen dalam bentuk baris dan kolom. Setiap elemen dalam matrix dapat diakses menggunakan dua indeks yaitu indeks baris dan indeks kolom. Struktur ini sangat penting dalam komputasi matematika terutama untuk operasi aljabar linear. Matrix banyak digunakan dalam pengolahan citra digital dan grafika komputer untuk transformasi geometri. Implementasi matrix dalam pemrograman biasanya menggunakan array dua dimensi atau array of arrays.

Stack adalah struktur data yang mengikuti prinsip Last In First Out dimana elemen terakhir yang dimasukkan akan menjadi yang pertama dikeluarkan. Operasi dasar pada stack adalah push untuk menambah elemen ke puncak stack dan pop untuk menghapus elemen dari puncak. Struktur ini sangat berguna dalam evaluasi ekspresi matematika dan dalam implementasi rekursi. Stack juga digunakan dalam manajemen memori program untuk menyimpan variabel lokal dan parameter fungsi. Aplikasi lain dari stack termasuk undo operations dalam text editor dan backtracking algorithms.

Tree adalah struktur data hierarkis yang terdiri dari node-node yang terhubung dengan relasi parent-child. Setiap tree memiliki satu root node yang menjadi titik awal dan tidak memiliki parent. Node yang tidak memiliki child disebut leaf node sedangkan node yang memiliki child disebut internal node. Struktur tree sangat efisien untuk operasi pencarian dan pengurutan data. Berbagai varian tree seperti binary tree dan balanced tree digunakan dalam database dan sistem file komputer.

Linked List adalah struktur data linear yang terdiri dari node-node yang saling terhubung melalui pointer. Setiap node dalam linked list berisi data dan pointer yang menunjuk ke node berikutnya dalam urutan. Berbeda dengan array, linked list memiliki ukuran yang dinamis dan dapat bertambah atau berkurang selama runtime. Operasi insertion dan deletion pada linked list lebih efisien dibandingkan array karena tidak memerlukan shifting elemen. Namun akses ke elemen tertentu memerlukan traversal dari head node sehingga waktu aksesnya linear.

HashMap adalah struktur data yang menggunakan fungsi hash untuk memetakan key ke value sehingga memungkinkan akses data dengan waktu rata-rata konstan. Fungsi hash mengkonversi key menjadi indeks array dimana value disimpan. Collision handling menjadi aspek penting dalam implementasi hashmap ketika dua key berbeda menghasilkan hash value yang sama. Teknik seperti chaining dan open addressing digunakan untuk mengatasi collision dalam hashmap. Struktur ini sangat berguna untuk implementasi dictionary, cache, dan database indexing.

Binary Search Tree adalah jenis tree khusus dimana setiap node memiliki maksimal dua child dan mengikuti aturan ordering tertentu. Node di subtree kiri selalu memiliki nilai lebih kecil dari parent sedangkan node di subtree kanan memiliki nilai lebih besar. Struktur ini memungkinkan operasi search, insertion, dan deletion dengan kompleksitas waktu logaritmik pada kasus rata-rata. BST sangat efisien untuk maintaining sorted data dan sering digunakan dalam implementasi set dan map. Balanced BST seperti AVL tree dan Red-Black tree menjamin performa optimal dengan menjaga tinggi tree tetap seimbang.

Heap adalah struktur data tree-based yang memenuhi heap property dimana parent node selalu lebih besar atau lebih kecil dari child nodes. Max heap memiliki parent yang lebih besar dari children sedangkan min heap sebaliknya. Heap biasanya diimplementasikan menggunakan array untuk efisiensi memori dan kemudahan akses. Struktur ini sangat berguna dalam implementasi priority queue dan algoritma sorting seperti heapsort. Heap juga digunakan dalam algoritma graph seperti Dijkstra untuk finding shortest path.

Trie adalah struktur data tree yang digunakan khusus untuk menyimpan dan mencari string dengan efisien. Setiap node dalam trie merepresentasikan satu karakter dan path dari root ke leaf membentuk string lengkap. Struktur ini sangat efisien untuk operasi prefix matching dan autocomplete functionality. Trie memungkinkan pencarian string dengan kompleksitas waktu yang proporsional dengan panjang string bukan jumlah string yang disimpan. Graph adalah struktur data yang terdiri dari vertices dan edges yang menghubungkan vertices tersebut sedangkan Union Find adalah struktur data untuk mengelola disjoint sets dengan operasi union dan find yang efisien.