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FILAS (Queues) -Estrutura linear de acesso seqüencial que ordena seus elementos pela seqüência cronológica de sua entrada; -Estrutura FIFO (First In First.

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1 FILAS (Queues) -Estrutura linear de acesso seqüencial que ordena seus elementos pela seqüência cronológica de sua entrada; -Estrutura FIFO (First In First Out) a ordem de saída é a mesma ordem de entrada (o 1 o a chegar será o 1 o a sair da fila); -Diferentemente da pilha uma fila pode ser manipulada pelas duas extremidades, conhecidas como inicio e fim (ou frente e cauda, etc); - Restrições quanto à manipulação: inserções sempre no final, remoções sempre do início da fila;

2 FILA ESTÁTICA (SOBRE UM VETOR) C/ DESCRITOR 1) Sem compactação typedef struct { void **vetFila; int comprimentoDoVetor; int tamInfo; /* tamanho da informação */ int inicio; /*indexa o início da fila */ int fim; /*indexa o final da fila */ } Fila; Inserções incrementam o FIM, remoções incrementam o INICIO (INICIO e FIM variando); a) Inicialização: FIM = -1, INICIO = 0; b) Tamanho da Fila = FIM – INICIO + 1; c) Fila vazia : FIM < INICIO; d) Fila cheia (?!): FIM == ComprimentoDoVetor - 1;

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4 2) Compactando a Fila Movimentação de Dados A cada remoção move-se toda a fila na direção do seu inicio de forma a preencher o espaço deixado pela remoção: for (i=0; i < tamanhoFila; i++) memcpy(p->vetFila[i],p->vetFila[i+1],p->tamInfo); p->final -= p->inicio; p->inicio = 0; Portanto: As inserções incrementam o FIM mas o INICIO fica fixo no início do vetor (zero); a) Tamanho da fila FIM - INICIO + 1 = FIM = FIM+1; b) Inicialização: FIM = -1, INICIO = 0; c) Fila vazia : FIM < INICIO; d) Fila cheia : FIM = comprimentoDoVetor - 1

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6 3) Solução híbrida - Compactando na hora certa INICIO variável, como feito na alternativa 1, aliado à compactação como em 2. Ao invés da compactação ocorrer a cada remoção, o critério para realiza-la seria detectar um falso sinal de fila cheia: inserção( )/* fila cheia fim== comprimentoDoVetor-1 */ Se (fila cheia) /* tamanhoDaFila = FIM - INICIO + 1 */ Se(tamanhoDaFila < comprimentoDoVetor) for(i=0; i < tamanhoDaFila; i++) memcpy(p->vetFila[i],p- >vetFila[i+inicio],p->tamInfo); p->final -= p->inicio; p->inicio = 0; inserção no final da fila; Senão FILA realmente cheia; Senão

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8 Independentemente da opção 2 ou 3, a compactação da Fila pode ser uma operação bastante lenta. Se a estrutura possuir N posições e a fila de dados possuir N-1 elementos, serão necessárias N-2 movimentos, dos N-2 elementos desde o final da fila.

9 4) Fila Circular Considera o vetor como um arranjo circular, como se o seu final se ligasse ao seu início, não havendo interrupção. Na implementação sobre um vetor (ESTÁTICA) a fila circular torna-se bastante vantajosa, pois viabiliza a reutilização das posições desocupadas sem a necessidade de movimentação de dados. CONSEQÜÊNCIA: FIM < INICIO NÃO MAIS IMPLICA EM FILA VAZIA

10 J ) K ) Aqui consideraremos que a partir do INICIO alcança-se o FIM explorando a fila no sentido horário: X0,X1,X2,X3,X4

11 E agora... Se FIM < INICIO não mais implica em fila VAZIA ! Como testar tal condição ? Acrescentando-se um campo tamanhoDaFila à estrutura interna do TDA fila, o qual serviria como parâmetro para definir se o estado da fila é vazia ou cheio independentemente de INICIO e FIM. a) Inicialização: FIM = -1, INICIO = 0; b)Tamanho da fila dado explicito na estrutura; c) Fila vazia : tamanho da fila = 0; d) Fila cheia : tamanho da fila = comprimentoDoVetor

12 Estrutura Fila Circular Estática: typedef struct { void **vetFila; int comprimentoDoVetor; int tamInfo; int inicio; /* indexa o início da Fila */ int fim; /*indexa o final da Fila */ int tamanhoDaFila; /* testes de vazia/cheia */ } Fila;

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14 inserção( ) SE (tamanho atual da fila < tamanho do vetor) /* há espaço no início do vetor */ SE (FIM = = tamanho do vetor-1) /* utilize o aspecto circular */ FIM = 0; memcpy(p->vetFila[FIM],novo,p->tamInfo); SENÃO memcpy(p->vetFIla[++FIM],novo,p->tamInfo); tamanho atual da fila ++ SENÃO fila realmente cheia!! Alternativa p/ controle da circularidade: SE (FIM == tamanhoDovetor - 1) FIM = (FIM+1)%tamanho do vetor vetor[FIM] = novo tamanho atual da fila ++ Sentido da circulação

15 Remoção( ) SE(tamanho da fila = = 0) fila vazia SENÃO SE (INICIO = = tamanho do vetor) INICIO = 0 SENÃO INICIO++ tamanho da fila - - Alternativa p/ controle da circularidade: SENÃO INICIO = (INICIO+1)%tamanho do vetor tamanhoDaFila - - Sentido da circulação

16 (Outra alternativa para gerenciar inicio/fim na fila circular) b) Abrir mão de um espaço na fila fazendo INICIO ser sempre uma posição antes do inicio real da Fila, então: se INICIO = = FIM => fila vazia como em (a); se (FIM+1) = = INICIO => fila cheia como em (m);

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18 inserção e remoção para Fila Circular como em (B): insercao( ) if(FIM == MAX-1) FIM = 0; else FIM++; if ((FIM +1) = = INICIO) erro fila cheia else memcpy(fila[FIM],novo,tamInfo); remocao( ) if (FIM= =INICIO) erro fila vazia else if( INICIO= = MAX-1) INICO = 0; else INICIO++;


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