Aula 2 Listas e iteradores.

Apresentação em tema: "Aula 2 Listas e iteradores."— Transcrição da apresentação:

1 Aula 2 Listas e iteradores

2 O que é uma lista? Exemplo: Estudar POO
Comprar prenda para o dia do pai Fazer trabalho de SO Comprar bilhete para o Rock in Rio 2003/2004 Programação Orientada para Objectos

3 Uma lista é… Sequência de itens Ordem é relevante
Ordem determinada por entidade exterior à lista 2003/2004 Programação Orientada para Objectos

4 Operações com listas Construir Pôr item na frente Pôr item na traseira
Tirar item da frente Tirar item de trás Saber item da frente Saber item de trás Saber comprimento Saber se está vazia Saber se está cheia (caso exista limite) Esvaziar 2003/2004 Programação Orientada para Objectos

5 Iterador Ferramenta para percorrer e referenciar itens em listas
Estudar POO Comprar prenda para o dia do pai Fazer trabalho de AC II Comprar bilhete para o Rock in Rio 2003/2004 Programação Orientada para Objectos

6 Operações com iteradores
Construir Saber item referenciado Passar ao próximo item Recuar para o item anterior Comparar iteradores (igualdade e diferença) 2003/2004 Programação Orientada para Objectos

7 Operações: listas e iteradores
Iterador que referencia o primeiro item da lista. Obter iterador primeiro Obter iterador último Inserir item antes do item referenciado pelo iterador Remover item referenciado pelo iterador 2003/2004 Programação Orientada para Objectos

8 Itens fictícios Item inicial Item final Item aquém da frente da lista
Referenciado pelo iterador início Item final Item além da traseira da lista Referenciado pelo iterador fim 2003/2004 Programação Orientada para Objectos

9 Exemplo ( ! 1 3 4 6 ! ) Itens regulares. Item fictício inicial.
Item fictício final. 2003/2004 Programação Orientada para Objectos

10 Operações: listas e iteradores (actualização)
Obter iterador primeiro Obter iterador último Inserir item antes do item referenciado pelo iterador Remover item referenciado pelo iterador Obter iterador início Obter iterador fim 2003/2004 Programação Orientada para Objectos

11 Interface das listas class ListaDeInt { public: typedef int Item;
class Iterador; ListaDeInt(); Item const& frente() const; Item const& trás() const; int comprimento() const; bool estáVazia() const; bool estáCheia() const; void põeNaFrente(Item const& item); void põeAtrás(Item const& item); void tiraDaFrente(); void tiraDeTrás(); void insereAntes(Iterador& iterador, Item const& item); void remove(Iterador& iterador); void esvazia(); Iterador primeiro(); Iterador último(); Iterador início(); Iterador fim(); 2003/2004 Programação Orientada para Objectos

12 Classes dentro de classes
Classes embutidas Definidas dentro de uma classe envolvente Membro da classe envolvente Evitam repetições de nomes Relação íntima com classe envolvente 2003/2004 Programação Orientada para Objectos

13 Interface dos iteradores
class ListaDeInt::Iterador { public: explicit Iterador(ListaDeInt& lista_associada); Item& item() const; bool operator==(Iterador const& outro_iterador) const; bool operator!=(Iterador const& outro_iterador) const; Iterador& operator++(); Iterador& operator--(); Iterador operator++(int); Iterador operator--(int); 2003/2004 Programação Orientada para Objectos

14 Mostrar itens no ecrã ListaDeInt lista; // Inserção de itens…
for(ListaDeInt::Iterador i = lista.primeiro(); i != lista.fim(); ++i) cout << i.item() << endl; 2003/2004 Programação Orientada para Objectos

15 Inserir por ordem ListaDeInt lista; // Inserção de itens… int n;
cin >> n; ListaDeInt::Iterador i = lista.primeiro(); while(i != lista.fim() and i.item() < d) ++i; lista.insere(i, d); 2003/2004 Programação Orientada para Objectos

16 Implementação das listas
class ListaDeInt { … private: static int const número_máximo_de_itens = 100; Item itens[número_máximo_de_itens]; int número_de_itens; bool cumpreInvariante() const; friend class Iterador; }; return 0 <= número_de_itens and número_de_itens <= número_máximo_de_itens; 2003/2004 Programação Orientada para Objectos

17 Implementação dos iteradores
class ListaDeInt::Iterador { … private: ListaDeInt& lista_associada; int índice_do_item_referenciado; bool cumpreInvariante() const; friend class ListaDeInt; }; return -1 <= índice_do_item_referenciado; 2003/2004 Programação Orientada para Objectos

18 ListaDeInt: métodos (I)
inline ListaDeInt::ListaDeInt() : número_de_itens(0) { assert(cumpreInvariante()); } inline int ListaDeInt::comprimento() const return número_de_itens; inline bool ListaDeInt::estáVazia() const { assert(cumpreInvariante()); return comprimento() == 0; } 2003/2004 Programação Orientada para Objectos

19 ListaDeInt: métodos (II)
void ListaDeInt::põeNaFrente(Item const& item) { assert(cumpreInvariante()); assert(not estáCheia()); for(int i = comprimento(); i != 0; --i) itens[i] = itens[i – 1]; itens[0] = item; ++número_de_itens; } 2003/2004 Programação Orientada para Objectos

20 ListaDeInt: métodos (III)
void ListaDeInt::tiraDeTrás() { assert(cumpreInvariante()); assert(not estáVazia()); --número_de_itens; } 2003/2004 Programação Orientada para Objectos

21 ListaDeInt: métodos (IV)
void ListaDeInt::insereAntes(Iterador& iterador, Item const& item) { assert(cumpreInvariante()); assert(not estáCheia()); assert(iterador != início()); for(int i = comprimento(); i != iterador.índice_do_item_referenciado; --i) itens[i] = itens[i – 1]; itens[iterador.índice_do_item_referenciado] = item; (continua…) 2003/2004 Programação Orientada para Objectos

22 ListaDeInt: métodos (V)
(continuação) ++iterador.índice_do_item_referenciado; assert(iterador.cumpreInvariante()); ++número_de_itens; assert(cumpreInvariante()); } 2003/2004 Programação Orientada para Objectos

23 ListaDeInt: métodos (VI)
inline ListaDeInt::Iterador ListaDeInt::primeiro() { assert(cumpreInvariante()); Iterador iterador(*this); return iterador; } Ou simplesmente: inline ListaDeInt::Iterador ListaDeInt::primeiro() { assert(cumpreInvariante()); return Iterador(*this); } 2003/2004 Programação Orientada para Objectos

24 ListaDeInt: métodos (VI)
inline ListaDeInt::Iterador ListaDeInt::último() { assert(cumpreInvariante()); Iterador iterador(*this); iterador.índice_do_item_referenciado = comprimento() – 1; assert(iterador.cumpreInvariante()); return iterador; } 2003/2004 Programação Orientada para Objectos

25 ListaDeInt: métodos (VII)
inline ListaDeInt::Iterador ListaDeInt::início() { assert(cumpreInvariante()); Iterador iterador(*this); iterador.índice_do_item_referenciado = –1; assert(iterador.cumpreInvariante()); return iterador; } 2003/2004 Programação Orientada para Objectos

26 ListaDeInt: métodos (VIII)
inline ListaDeInt::Iterador ListaDeInt::fim() { assert(cumpreInvariante()); Iterador iterador(*this); iterador.índice_do_item_referenciado = comprimento(); assert(iterador.cumpreInvariante()); return iterador; } 2003/2004 Programação Orientada para Objectos

27 ListaDeInt::Iterador: métodos (I)
inline ListaDeInt::Iterador::Iterador(ListaDeInt& lista) : lista_associada(lista), índice_do_item_referenciado(0) { assert(cumpreInvariante()); } inline ListaDeInt::Iterador& ListaDeInt::Iterador::operator--() assert(*this != lista_associada.início()); --índice_do_item_referenciado; return *this; 2003/2004 Programação Orientada para Objectos

28 ListaDeInt::Iterador: métodos (II)
inline bool ListaDeInt::Iterador::operator==(Iterador const& outro) const { assert(cumpreInvariante() and outro.cumpreInvariante()); // assert(iteradores associados à mesma lista…); return índice_do_item_referenciado == outro.índice_do_item_referenciado; } 2003/2004 Programação Orientada para Objectos

29 ListaDeInt::Iterador: métodos (III)
inline bool ListaDeInt::Iterador::operator!=(Iterador const& outro) const { assert(cumpreInvariante() and outro.cumpreInvariante()); // assert(iteradores associados à mesma lista…); return índice_do_item_referenciado != outro.índice_do_item_referenciado; } 2003/2004 Programação Orientada para Objectos

30 ListaDeInt::Iterador: métodos (IV)
ListaDeInt::Item& ListaDeInt::Iterador::item() { assert(cumpreInvariante()); assert(*this != lista_associada.início() and *this != lista_associada.fim()); return lista_associada.itens[índice_do_item_referenciado]; } 2003/2004 Programação Orientada para Objectos

31 Aula 2 Noção de lista e de iterador Operações com listas e iteradores
Listas como sequências de itens com ordem relevante Iteradores como ferramentas para percorrer e referenciar itens em listas Operações com listas e iteradores Implementação parcial Classes embutidas 2003/2004 Programação Orientada para Objectos