Estrutura de dados II Carlos Oberdan Rolim Ciência da Computação Sistemas de Informação.

Apresentação em tema: "Estrutura de dados II Carlos Oberdan Rolim Ciência da Computação Sistemas de Informação."— Transcrição da apresentação:

1 Estrutura de dados II Carlos Oberdan Rolim Ciência da Computação Sistemas de Informação

2 Listas lineares

3 Lista Linear Definição: seqüência de zero ou mais elementos a 1,a 2,...,a n sendo a i elementos de um mesmo tipo n o tamanho da lista linear Propriedade fundamental: os elementos têm relações de ordem na lista a i precede a i+1 (e a i sucede a i-1 ); a 1 é o primeiro elemento da lista a n é o último elemento da lista

4 Lista Linear São estruturas flexíveis, que podem crescer ou diminuir durante a execução do programa, de acordo com a demanda São mais adequadas para aplicações nos quais não é possível prever a demanda por espaços Exs.: 1.Listas de Arquivos de uma pasta 2.Listas de Programas Instalados 3.Listas de Fontes Instaladas 4.Etc...

5 Implementação do TAD Listas Tipos de Implementação: 1.Através de arranjos (arrays) – listas estáticas 2.Através de apontadores ou ponteiros – listas dinâmicas Em qualquer uma das implementações, deve-se: 1.Definir da Estrutura de Dados 2.Definir as Operações

6 Operações Usuais de uma Lista Iniciar/Criar uma lista linear vazia Inserir um novo elemento após o i-ésimo elemento Retirar i-ésimo elemento Buscar o i-ésimo elemento Combinar duas ou mais listas em uma lista única Dividir uma lista em duas ou mais listas Fazer uma cópia da lista Ordenar os itens da lista em ordem crescente ou decrescente

7 Classificação das listas lineares Listas lineares Pilha Fila Fila Dupla (double ended queue – deque) Fila com entrada restrita Fila com saída restrita

8 Pilhas (stack)

9 Uma das estruturas de dados mais simples é a pilha. Possivelmente por essa razão, é a estrutura de dados mais utilizada em programação, sendo inclusive implementada diretamente pelo hardware da maioria das máquinas modernas. A idéia fundamental da pilha é que todo o acesso a seus elementos é feito através do seu topo. Assim, quando um elemento novo é introduzido na pilha, passa a ser o elemento do topo, e o único elemento que pode ser removido da pilha é o do topo. Isto faz com que os elementos da pilha sejam retirados na ordem inversa à ordem em que foram introduzidos: o primeiro que sai é o último que entrou (a sigla LIFO – last in, first out – é usada para descrever esta estratégia). Pilhas

10 Analogia com uma pilha de pratos. Se quisermos adicionar um prato na pilha, o colocamos no topo. Para pegar um prato da pilha, retiramos o do topo. Assim, temos que retirar o prato do topo para ter acesso ao próximo prato. A estrutura de pilha funciona de maneira análoga. Cada novo elemento é inserido no topo e só temos acesso ao elemento do topo da pilha. Pilhas

11 Existem duas operações básicas que devem ser implementadas numa estrutura de pilha: a operação para empilhar um novo elemento, inserindo-o no topo, e a operação para desempilhar um elemento, removendo-o do topo. É comum nos referirmos a essas duas operações pelos termos em inglês push (empilhar) e pop (desempilhar). Pilhas

12 Funcionamento

13 O exemplo de utilização de pilha mais próximo é a própria pilha de execução da linguagem C. As variáveis locais das funções são dispostas numa pilha e uma função só tem acesso às variáveis que estão no topo (não é possível acessar as variáveis da função locais às outras funções). Há várias implementações possíveis de uma pilha, que se distinguem pela natureza dos seus elementos, pela maneira como os elementos são armazenados e pelas operações disponíveis para o tratamento da pilha. Exemplo de utilização

14 Estrutura para representação #define MAXPILHA 100 struct stack { int topo; int item [MAXPILHA]; } Uso struct stack s;

15 Estrutura para representação topo – usado para saber o número de elementos na lista Se topo = -1 assume-se que pilha vazia 55 33 55 12 33 55 top= -1 top= 0 top=1 top=2

16 Inicializando uma pilha Pilha não pode conter elementos Não precisa preencher vetor com zeros Basta fazer top = -1 inicPilha(s) topo(s) -1; void inicPilha(struct stack * ps){ ps->topo = -1; }

17 Verificando limites Para desempilhar um elemento é necessário que esse elemento exista Não é possível desempilhar se pilha estiver vazia int pilhaVazia(struct stack * ps){ if(ps-> topo == -1) return 1; else return 0;

18 Uso da verificação de limite If(pilhaVazia(&s) ) ** tratamento de pilha vazia** else ** faz alguma coisa pois pilha cheia**

19 Verificação de pilha cheia int pilhaCheia(struct stack * ps){ if(ps-> topo == MAXPILHA -1) return 1; else return 0;

20 Empilhando um elemento int push(struct stack * ps, x){ if(pilhaCheia(ps)) printf(Pilha estah cheia); else return (ps item[ ++(ps topo)] = x); } Uso push(&s, 20);

21 Desempilhando int pop(struct stack * ps){ if(pilhaVazia(ps)) printf(Pilha estah vazia); else return (ps item[ ps topo - -] ); } Uso var = pop(&s);

22 Consultando o topo Não remove o elemento, apenas consulta qual está no topo int topo(struct stack * ps){ if(pilhaVazia(ps)) printf(Pilha estah vazia); else return (ps item[ ps topo ] ); } Uso var = topo(&s);

23 Uso Conversão de decimal para binário 35 10 ? 2 35 / 2 = 17 Resto = 1 17 / 2 = 8 Resto = 1 8 / 2 = 4 Resto = 0 4 / 2 = 2 Resto = 0 2 / 2 = 1 Resto = 0 1 0 0 0 1 1 2 35 10