Pilhas e Filas.

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1 Pilhas e Filas

2 Sumário Definição Pilhas Filas Implementação Java Implementação C++

3 Sumário Implementação Java Fundamentos Pilhas Implementação por arrays
Implementação por listas encadeadas Filas Implementação C++

4 Definição

5 Pilhas

6 Conceito de Pilha (1) Pilha é o mais simples dos containers.
A operação de inclusão de elementos na pilha recebe o nome de empilhamento (push) e a operação de exclusão recebe o nome de desempilhamento (pop) Um elemento empilhado vai ocupar a posição chamada de topo da pilha Uma operação de desempilhamento provoca a exclusão do elemento no topo da pilha. Por esta razão as pilhas são chamadas de listas LIFO ( de “Last In First Out’). Uma operação de desempilhamento em uma pilha vazia não tem sentido e configura uma situação denominada “underflow” Pode-se verificar se uma pilha atingir a condição de contorno de pilha vazia através da função isEmpty que pode assumir os valores TRUE (pilha vazia) ou FALSE (pilha não vazia)

7 Conceito de Pilha (2) Operações de empilhamento podem levar à situação na qual o numero de elementos na pilha seja igual ao número máximo de elementos comportados pelo container Tentativas subseqüentes de empilhamento são impossíveis e configuram situação de transbordamento ou “overflow” A situação de “underflow” é lógica e impossível de ser contornada. Freqüentemente não constitui erro de algoritmo e sim teste de uma condição A situação de “overflow” é física e não lógica Pode ser contornada aumentando o tamanho do container” hospedeiro Contudo, durante o processamento configura um erro e deve interromper o processo

8 Conceito de Pilha (3) Uma operação adicional sobre pilhas é a verificação do elemento no topo da pilha getTop. Exemplos do dia a dia: Pilhas de pratos Pilhas de revistas

9 Conceito de Pilha (4)

10 Filas

11 Conceito de Fila Fila é um container no qual todas as inclusões são efetuadas em uma extremidade chamada de retaguarda e todas as exclusões são efetuadas na outra extremidade denominada frente. Como nas filas o primeiro elemento a entrar é o primeiro a sair, as filas são chamadas de listas FIFO (de First-In, First-Out). Exemplos do dia a dia: Filas de bancos Filas de ônibus

12 Implementação por Arrays (1)
A formulação espontânea contém dois ponteiros frente e retaguarda ou head e tail Inicia-se a fila com a condição de contorno head = 0 e tail = -1 Caracteriza-se fila vazia quando tail < head Fila cheia ocorre quando tail = array.length-1, onde array.length é o número máximo de elementos previstos no “array”. Como as listas podem “correr na memória” este esquema não é eficiente É mais vantajoso adotar filas circulares onde o primeiro elemento sucede o último e a implementação é feita por aritmética modular

13 Implementação por Arrays (2)
O ajustamento de ponteiros por ocasião de inclusões e exclusões se torna diferente Inclusão: tail (tail + 1) mod array.length ao invés de tail  tail + 1 Exclusão: head (head + 1 ) mod array.length ao invés de head  head + 1 A fila vazia seria caracterizada por head = tail e a fila cheia também, o que não é satisfatório Pode-se melhorar esta solução apontando head para a posição do “array” precedendo o primeiro elemento da fila. Esta será a opção adotada A condição de file cheia se torna head = = (tail + 1) mod array.length

14 Implementação por Arrays (3)
A solução adotada pelo Framework de Bruno Preiss para as filas circulares é adotar a mesma condição de contorno tanto para fila cheia como para fila vazia head = tail A diferença entre um caso e outro é dada pelo contador count sendo count == array.length para fila cheia e count == 0 para fila vazia Esta solução permite a ocupação de todos os espaços do array enquanto a solução sem usar count (o conteúdo do container) exige que uma posição do array permaneça desocupada antes do início da fila

15 Exemplo de Fila

16 Filas circulares

17 Hierarquia de Classes para implementação no Framework de Bruno Preiss

18 Java C++

19 Implementação Java

20 Hierarquia de Classes

21 Fundamentos

22 Interface Comparable public interface Comparable {
boolean isLT (Comparable object); boolean isLE (Comparable object); boolean isGT (Comparable object); boolean isGE (Comparable object); boolean isEQ (Comparable object); boolean isNE (Comparable object); int compare (Comparable object); }

23 Classe abstrata AbstractObject (1)
// pgm05_02.java public abstract class AbstractObject implements Comparable { public final boolean isLT (Comparable object) { return compare (object) < 0; } public final boolean isLE (Comparable object) { return compare (object) <= 0; } public final boolean isGT (Comparable object) { return compare (object) > 0; } public final boolean isGE (Comparable object) { return compare (object) >= 0; } public final boolean isEQ (Comparable object) { return compare (object) == 0; } public final boolean isNE (Comparable object) { return compare (object) != 0; }

24 Classe abstrata AbstractObject (2)
public final boolean equals (Object object) { if(object instanceof Comparable) return isEQ ((Comparable) object); else return false; } public final int compare (Comparable arg) { if(getClass () == arg.getClass()) return compareTo (arg); return getClass().getName().compareTo( arg.getClass().getName() ); protected abstract int compareTo (Comparable arg);

25 Interface Container public interface Container extends Comparable {
int getCount (); boolean isEmpty (); boolean isFull (); void purge (); void accept (Visitor visitor); Enumeration getEnumeration (); }

26 Classe Abstrata AbstractContainer
public abstract class AbstractContainer extends AbstractObject implements Container { protected int count; public int getCount () { return count; } public boolean isEmpty () { return getCount () == 0; } public boolean isFull () { return false; } // ... }

27 Interface Stack // pgm06_01.java public interface Stack
extends Container { Object getTop (); void push (Object object); Object pop (); }

28 Interface Queue // pgm06_13.java public interface Queue
extends Container { Object getHead (); void enqueue (Object object); Object dequeue (); }

29 Pilhas

30 Pilhas Implementadas em Java
Utilizando Arrays

31 Definição da Classe StackAsArray
// pgm06_02.txt public class StackAsArray extends AbstractContainer implements Stack { protected Object[] array; // ... }

32 Métodos Construtor e purge da Classe StackAsArray
// pgm06_03.java public class StackAsArray extends AbstractContainer implements Stack { protected Object[] array; public StackAsArray (int size) { array = new Object [size]; } public void purge () while (count > 0) array [--count] = null; } // ...

33 Métodos push, pop e getTop da Classe StackAsArray (1)
// pgm06_04.java public class StackAsArray extends AbstractContainer implements Stack { protected Object[] array; public void push (Object object) if(count == array.length) throw new ContainerFullException(); array [count++] = object; }

34 Métodos push, pop e getTop da Classe StackAsArray (2)
// pgm06_04.java (Continuação) public Object pop () { if(count == 0) throw new ContainerEmptyException(); Object result = array [--count]; array[count] = null; return result; } public Object getTop () throw new ContainerEmptyException (); return array [count - 1]; // ...

35 Método accept da Classe StackAsArray
// pgm06_05.java public class StackAsArray extends AbstractContainer implements Stack { protected Object[] array; public void accept (Visitor visitor) for (int i = 0; i < count; ++i) visitor.visit (array [i]); if(visitor.isDone ()) return; } // ...

36 Exemplo de uso de Enumeração (1)
Considere-se o código que se segue Stack stack = new StackAsArray (57); stack.push (new Integer (3)); stack.push (new Integer (1)); stack.push (new Integer (4)); Enumeration e = stack.getEnumeration (); while (e.hasMoreElements ()) { Object obj = e.nextElement (); System.out.println (obj); }

37 Exemplo de uso de Enumeração (2)
Este código cria uma instância da classe StackAsArray e a atribui à variável stack. Diversos objetos do tipo Integer são empilhados. Finalmente uma enumeração é usada para imprimir de maneira sistemática todos os objetos na pilha.

38 Classes interiores Uma classe interior é uma classe definida dentro de outra. A menos que seja declarada estática, cada instância de uma classe interior é suposta dentro de uma instância da classe exterior sendo as classes interiores não estáticas por default. Instâncias de classes interiores podem invocar métodos de instâncias da classe exterior e ter acesso a seus membros.membros. Pode haver mais de uma instância de classe interior para uma instância de classe exterior. Uma classe anônima é uma classe sem nome. Estas classes são criadas estendendo uma classe existente ou implementando uma interface bem no ponto do código aonde a classe está sendo instanciada.

39 Método getEnumeration da Classe StackAsArray
// pgm06_06.java public class StackAsArray extends AbstractContainer implements Stack { protected Object[] array; public Enumeration getEnumeration() { return new Enumeration() { protected int position = 0; public boolean hasMoreElements() { return position < getCount (); } public Object nextElement() { if(position >= getCount ()) throw new NoSuchElementException(); return array [position++]; } };

40 Pilhas Implementadas em Java
Utilizando Listas Encadeadas

41 Definição da Classe StackAsLinkedList
// pgm06_07.java public class StackAsLinkedList extends AbstractContainer implements Stack { protected LinkedList list; // ... }

42 Métodos Construtor e purge da Classe StackAsLinkedList
// pgm06_08.java public class StackAsLinkedList extends AbstractContainer implements Stack { protected LinkedList list; public StackAsLinkedList () { list = new LinkedList (); } public void purge () list.purge (); count = 0; } // ...

43 Métodos push, pop e getTop da Classe StackAsLinkedList (1)
// pgm06_09.java public class StackAsLinkedList extends AbstractContainer implements Stack { protected LinkedList list; public void push (Object object) list.prepend (object); ++count; }

44 Métodos push, pop e getTop da Classe StackAsLinkedList (2)
// pgm06_09.java (Continuação) public Object pop () { if(count == 0) throw new ContainerEmptyException (); Object result = list.getFirst (); list.extract (result); --count; return result; } public Object getTop () return list.getFirst (); // ...

45 Método accept da Classe StackAsLinkedList
// pgm06_10.java public class StackAsLinkedList extends AbstractContainer implements Stack { protected LinkedList list; public void accept (Visitor visitor) { for(LinkedList.Element ptr = list.getHead (); ptr != null; ptr = ptr.getNext ()) { visitor.visit (ptr.getDatum ()); if(visitor.isDone ()) return; } // ...

46 Método getEnumeration da Classe StackAsLinkedList (1)
// pgm06_11.java public class StackAsLinkedList extends AbstractContainer implements Stack { protected LinkedList list;

47 Método getEnumeration da Classe StackAsLinkedList (1)
// pgm06_11.java (Continuação) public Enumeration getEnumeration () { return new Enumeration () { protected LinkedList.Element position =list.getHead(); public boolean hasMoreElements () { return position != null; } public Object nextElement () { if(position == null) throw new NoSuchElementException (); Object result = position.getDatum (); position = position.getNext (); return result; } }; // ...

48 Filas

49 Filas Implementadas em Java
Utilizando Arrays

50 Definição da Classe QueueAsArray
// pgm06_14.java public class QueueAsArray extends AbstractContainer implements Queue { protected Object[] array; protected int head; protected int tail; // ... }

51 Métodos construtor e purge da Classe QueueAsArray (1)
// pgm06_15.java public class QueueAsArray extends AbstractContainer implements Queue { protected Object[] array; protected int head; protected int tail; public QueueAsArray (int size) array = new Object [size]; head = 0; tail = size - 1; }

52 Métodos construtor e purge da Classe QueueAsArray (2)
// pgm06_15.java (Continuação) public void purge () { while (count > 0) array [head] = null; if (++head == array.length) head = 0; --count; } // ...

53 Métodos getHead, enqueue e dequeue da Classe QueueAsArray (1)
// pgm06_16.java public class QueueAsArray extends AbstractContainer implements Queue { protected Object[] array; protected int head; protected int tail; public Object getHead () if(count == 0) throw new ContainerEmptyException (); return array [head]; }

54 Métodos getHead, enqueue e dequeue da Classe QueueAsArray (2)
public void enqueue (Object object) { if(count == array.length) throw new ContainerFullException (); if(++tail == array.length) tail = 0; array [tail] = object; ++count; } public Object dequeue () { if(count == 0) throw new ContainerEmptyException (); Object result = array [head]; array [head] = null; if(++head == array.length) head = 0; --count; return result; } // ...

55 Filas Implementadas em Java
Utilizando Listas Encadeadas

56 Definição da Classe QueueAsLinkedList
// pgm06_17.java public class QueueAsLinkedList extends AbstractContainer implements Queue { protected LinkedList list; // ... }

57 Métodos construtor e purge da Classe QueueAsLinkedList
// pgm06_18.java public class QueueAsLinkedList extends AbstractContainer implements Queue { protected LinkedList list; public QueueAsLinkedList () { list = new LinkedList (); } public void purge () list.purge (); count = 0; } // ...

58 Métodos getHead, enqueue e dequeue da Classe QueueAsLinkedList (1)
// pgm06_19.java public class QueueAsLinkedList extends AbstractContainer implements Queue { protected LinkedList list; public Object getHead () if(count == 0) throw new ContainerEmptyException (); return list.getFirst (); }

59 Métodos getHead, enqueue e dequeue da Classe QueueAsLinkedList (2)
// pgm06_19.java (Continuação) public void enqueue (Object object) { list.append (object); ++count; } public Object dequeue () if(count == 0) throw new ContainerEmptyException (); Object result = list.getFirst (); list.extract(result); --count; return result; // ...

60 Implementação C++

61 Hierarquia de Classes

62 Fundamentos

63 Definição da Classe Object
// pgm05_01.cpp class Object { protected: virtual int CompareTo (Object const&) const = 0; public: virtual ~Object (); virtual bool IsNull () const; virtual int Compare (Object const&) const; virtual HashValue Hash () const = 0; virtual void Put (ostream&) const = 0; };

64 Operadores da Classe Object
// pgm05_02.cpp inline bool operator == (Object const& left, Object const& right) { return left.Compare (right) == 0; } inline bool operator != (Object const& left, Object const& right) { return left.Compare (right) != 0; } inline bool operator <= (Object const& left, Object const& right) { return left.Compare (right) <= 0; } inline bool operator < (Object const& left, Object const& right) { return left.Compare (right) < 0; } inline bool operator >= (Object const& left, Object const& right) { return left.Compare (right) >= 0; } inline bool operator > (Object const& left, Object const& right) { return left.Compare (right) > 0; } inline ostream& operator << (ostream& s, Object const& object) { object.Put (s); return s; }

65 Funções membro da Classe Object
// pgm05_03.cpp #include <typeinfo> Object::~Object () {} bool Object::IsNull () const { return false; } int Object::Compare (Object const& object) const { if(typeid (*this) == typeid (object)) return CompareTo (object); else if(typeid (*this).before (typeid (object))) return -1; return 1; }

66 Definição da Classe NullObject
//pgm05_04.cpp class NullObject : public Object { static NullObject instance; NullObject (); protected: int CompareTo (Object const&) const; public: bool IsNull () const; HashValue Hash () const; void Put (ostream& s) const; static NullObject& Instance (); };

67 Funções membro da Classe NullObject
//pgm05_05.cpp NullObject NullObject::instance; NullObject::NullObject () {} bool NullObject::IsNull () const { return true; } int NullObject::CompareTo (Object const&) const { return 0; } HashValue NullObject::Hash () const void NullObject::Put (ostream& s) const { s << "NullObject"; } NullObject& NullObject::Instance () { return instance; }

68 Definição da Classe Wrapper<T>
//pgm05_06.cpp template <class T> class Wrapper : public Object { protected: T datum; int CompareTo (Object const&) const; public: Wrapper (); Wrapper (T const&); Wrapper& operator = (T const&); operator T const& () const; HashValue Hash() const; void Put(ostream&) const; };

69 Funções membro da Classe Wrapper<T> (1)
//pgm05_07.cpp template <class T> Wrapper<T>::Wrapper () : datum () {} Wrapper<T>::Wrapper (T const& d) : datum (d) Wrapper<T>& Wrapper<T>::operator = (T const& d) { datum = d; return *this; }

70 Funções membro da Classe Wrapper<T> (2)
//pgm05_07.cpp (Continuação) template <class T> Wrapper<T>::operator T const& () const { return datum; } int Wrapper<T>::CompareTo (Object const& obj) const { Wrapper<T> const& arg = dynamic_cast<Wrapper<T> const&> (obj); return ::Compare (datum, arg.datum); } void Wrapper<T>::Put (ostream& s) const { s << datum; }

71 Definição da Classe Container
// pgm05_09.cpp class Container : public virtual Object, public virtual Ownership { protected: unsigned int count; Container (); public: virtual unsigned int Count () const; virtual bool IsEmpty () const; virtual bool IsFull () const; virtual HashValue Hash () const; virtual void Put (ostream&) const; virtual Iterator& NewIterator () const; virtual void Purge () = 0; virtual void Accept (Visitor&) const = 0; };

72 Funções membro da Classe Container
//pgm05_10.cpp Container::Container () : count (0) {} unsigned int Container::Count () const { return count; } bool Container::IsEmpty () const { return Count () == 0; } bool Container::IsFull () const { return false; }

73 Definição da Classe Visitor
//pgm05_11.cpp class Visitor { public: virtual void Visit (Object&) = 0; virtual bool IsDone () const { return false; } };

74 Função Put da Classe Container (1)
//pgm05_12.cpp #include <typeinfo> class PuttingVisitor : public Visitor { ostream& stream; bool comma; public: PuttingVisitor (ostream& s) : stream (s), comma (false) {} void Visit (Object& object) if (comma) stream << ", "; stream << object; comma = true; } };

75 Função Put da Classe Container (2)
// pgm05_12.cpp (Conyinuação) void Container::Put (ostream& s) const { PuttingVisitor visitor (s); s << typeid (*this).name () << " {"; Accept (visitor); s << "}"; }

76 Definição da Classe Iterator
//pgm05_13.cpp class Iterator { public: virtual ~Iterator (); virtual void Reset () = 0; virtual bool IsDone () const = 0; virtual Object& operator * () const = 0; virtual void operator ++ () = 0; };

77 Funções membro da Classe Iterator
Iterator& SomeContainer::NewIterator () const { return *new SomeIterator (*this); } SomeContainer c; Iterator& i = c.NewIterator (); while (!i.IsDone ()) { cout << *i << endl; ++i; } delete &i;

78 Definição da Classe NullIterator
//pgm05_14.cpp class NullIterator : public Iterator { public: NullIterator (); void Reset (); bool IsDone () const; Object& operator * () const; void operator ++ (); };

79 Funções membro da Classe NullIterator
//pgm05_15.cpp NullIterator::NullIterator () {} void NullIterator::Reset () bool NullIterator::IsDone () const { return true; } Object& NullIterator::operator * () const { return NullObject::Instance (); } void NullIterator::operator ++ () // pgm05_16.cpp Iterator& Container::NewIterator () const { return *new NullIterator (); }

80 Definição da Classe Stack
// pgm06_01.cpp class Stack : public virtual Container { public: virtual Object& Top () const = 0; virtual void Push (Object&) = 0; virtual Object& Pop () = 0; };

81 Pilhas

82 Pilhas Implementadas em C++
Utilizando Arrays

83 Definição da Classe Stack
// pgm06_01.cpp class Stack : public virtual Container { public: virtual Object& Top () const = 0; virtual void Push (Object&) = 0; virtual Object& Pop () = 0; };

84 Definição da Classe StackAsArray
A variável array é declarada instanciando o template da classe Array<T> com T=Object*, ou seja, um array de ponteiros para Object O uso de ponteiros é consistente com a implementação de containers por armazenamento indireto

85 Definição da Classe StackAsArray
// pgm06_02.cpp class StackAsArray : public Stack { Array<Object*> array; class Iter; public: StackAsArray (unsigned int); // ... friend class Iter; }; class StackAsArray::Iter : public Iterator { StackAsArray const& stack; unsigned int position; Iter (StackAsArray const&);

86 Funções membro Construtor, Destrutor e Purge da Classe StackAsArray
// pgm06_03.cpp StackAsArray::StackAsArray (unsigned int size) : array(size) {} void StackAsArray::Purge () { if(IsOwner ()) for(unsigned int i = 0; i < count; ++i) delete array [i]; } count = 0; StackAsArray::~StackAsArray () { Purge (); }

87 Funções membro Push, Pop e Top da Classe StackAsArray
// pgm06_04.cpp void StackAsArray::Push (Object& object) { if(count == array.Length ()) throw domain_error ("stack is full"); array [count++] = &object; } Object& StackAsArray::Pop (){ if(count == 0) throw domain_error ("stack is empty"); return *array [--count]; Object& StackAsArray::Top () const{ return *array [count - 1U];

88 Função membro Accept da Classe StackAsArray
// pgm06_05.cpp void StackAsArray::Accept (Visitor& visitor) const { for(unsigned int i = 0; i < count && !visitor.IsDone(); ++i) visitor.Visit (*array [i]); }

89 Funções membro da Classe StackAsArray::Iter
Na definição da classe StackAsArray foi definida uma classe embutida Iter A classe StackAsArray::Iter é uma classe friend  da classe StackAsArray tendo acesso às variáveis membro e funções privados daquela classe A implementação do iterator depende da implementação do container

90 Funções membro da Classe StackAsArray::Iter (1)
// pgm06_06.cpp StackAsArray::Iter::Iter (StackAsArray const& _stack) : stack (_stack) { Reset (); } bool StackAsArray::Iter::IsDone () const { return position >= stack.count; } Object& StackAsArray::Iter::operator * () const { if(position < stack.count) return *stack.array [position]; else return NullObject::Instance (); }

91 Funções membro da Classe StackAsArray::Iter (2)
// pgm06_06.cpp (ContinuaçÃo) void StackAsArray::Iter::operator ++ () { if(position < stack.count) ++position; } void StackAsArray::Iter::Reset () { position = 0; }

92 Exemplo de uso de Iterator
Considere-se o código que se segue StackAsArray stack; stack.Push (*new Int (3)); stack.Push (*new Int (1)); stack.Push (*new Int (4)); Iterator& i = stack.NewIterator (); while (!i.IsDone ()) { cout << *i << endl; ++i; } delete &i;

93 Exemplo de uso de Iterator
Este código declara uma variável stack Diversos objetos do tipo Integer são empilhados. Finalmente um Iterator é usado para imprimir de maneira sistemática todos os objetos na pilha.

94 Pilhas Implementadas em C++
Utilizando Listas Encadeadas

95 Definição da Classe StackAsLinkedList
// pgm06_07.cpp class StackAsLinkedList : public Stack { LinkedList<Object*> list; class Iter; public: StackAsLinkedList (); // ... friend class Iter; }; class StackAsLinkedList::Iter : public Iterator { StackAsLinkedList const& stack; ListElement<Object*> const* position; Iter (StackAsLinkedList const&);

96 Funções membro Construtor, Destrutor e Purge da Classe StackAsLinkedList
// pgm06_08.cpp StackAsLinkedList::StackAsLinkedList () : list () {} void StackAsLinkedList::Purge () { if(IsOwner()) { ListElement<Object*> const* ptr; for (ptr = list.Head (); ptr != 0; ptr = ptr->Next ()) delete ptr->Datum (); } list.Purge (); count = 0; StackAsLinkedList::~StackAsLinkedList () { Purge (); }

97 Funções membro Push, Pop e Top da Classe StackAsLinkedList (1)
// pgm06_09.cpp void StackAsLinkedList::Push (Object& object) { list.Prepend (&object); ++count; } Object& StackAsLinkedList::Pop () if(count == 0) throw domain_error ("stack is empty"); Object& const result = *list.First (); list.Extract (&result); --count; return result;

98 Funções membro Push, Pop e Top da Classe StackAsLinkedList (2)
// pgm06_09.cpp (Continuação) Object& StackAsLinkedList::Top () const { if(count == 0) throw domain_error ("stack is empty"); return *list.First (); }

99 Função membro Accept da Classe StackAsLinkedList
// pgm06_10.cpp void StackAsLinkedList::Accept (Visitor& visitor) const { ListElement<Object*> const* ptr; for(ptr = list.Head ();ptr != 0 && !visitor.IsDone (); ptr = ptr->Next ()) visitor.Visit (*ptr->Datum ()); }

100 Funções membro da Classe StackAsLinkedList::Iter (1)
// pgm06_11.cpp StackAsLinkedList::Iter::Iter ( StackAsLinkedList const& _stack) : stack (_stack) { Reset (); } bool StackAsLinkedList::Iter::IsDone () const { return position == 0; } Object& StackAsLinkedList::Iter::operator * () const { if(position != 0) return *position->Datum (); else return NullObject::Instance (); }

101 Funções membro da Classe StackAsLinkedList::Iter (2)
// pgm06_11.cpp (Continuação) void StackAsLinkedList::Iter::operator ++ () { if(position != 0) position = position->Next (); } void StackAsLinkedList::Iter::Reset () { position = stack.list.Head (); }

102 Filas

103 Filas Implementadas em C++
Utilizando Arrays

104 Definição da Classe Queue
// pgm06_13.cpp class Queue : public virtual Container { public: virtual Object& Head () const = 0; virtual void Enqueue (Object&) = 0; virtual Object& Dequeue () = 0; };

105 Definição da Classe QueueAsArray
// pgm06_14.cpp class QueueAsArray : public virtual Queue { protected: Array<Object*> array; unsigned int head; unsigned int tail; public: QueueAsArray (unsigned int); ~QueueAsArray (); // ... };

106 Funções membro Construtor, Destrutor e Purge da Classe QueueAsArray (1)
// pgm06_15.cpp QueueAsArray::QueueAsArray (unsigned int size) : array (size), head (0), tail (size - 1U) {}

107 Funções membro Construtor, Destrutor e Purge da Classe QueueAsArray (2)
// pgm06_15.cpp (Continuação) void QueueAsArray::Purge () { if(IsOwner ()) for(unsigned int i = 0; i < count; ++i) delete array [head]; if(++head == array.Length ()) head = 0; } count = 0; QueueAsArray::~QueueAsArray () { Purge (); }

108 Funções membro Head, Enqueue e Dequeue da Classe QueueAsArray (1)
// pgm06_16.cpp Object& QueueAsArray::Head () const { if(count == 0) throw domain_error ("queue is empty"); return *array [head]; } void QueueAsArray::Enqueue (Object& object) if(count == array.Length ()) throw domain_error ("queue is full"); if(++tail == array.Length ()) tail = 0; array [tail] = &object; ++count;

109 Funções membro Head, Enqueue e Dequeue da Classe QueueAsArray (2)
// pgm06_16.cpp (Continuação) Object& QueueAsArray::Dequeue () { if (count == 0) throw domain_error ("queue is empty"); Object& result = *array [head]; if (++head == array.Length ()) head = 0; --count; return result; }

110 Filas Implementadas em C++
Utilizando Listas Encadeadas

111 Definição da Classe QueueAsLinkedList
// pgm06_17.cpp class QueueAsLinkedList : public virtual Queue { protected: LinkedList<Object*> list; public: QueueAsLinkedList (); ~QueueAsLinkedList (); // ... };

112 Funções membro Construtor, Destrutor e Purge da Classe QueueAsLinkedList
// pgm06_18.cpp QueueAsLinkedList::QueueAsLinkedList () : list () {} void QueueAsLinkedList::Purge () { if(IsOwner ()) { ListElement<Object*> const* ptr; for(ptr = list.Head (); ptr != 0; ptr = ptr->Next ()) delete ptr->Datum (); } list.Purge (); count = 0; QueueAsLinkedList::~QueueAsLinkedList () { Purge (); }

113 Funções membro Head, Enqueue e Dequeue da Classe QueueAsLinkedList (1)
// pgm06_19.cpp Object& QueueAsLinkedList::Head () const { if (count == 0) throw domain_error ("queue is empty"); return *list.First (); } void QueueAsLinkedList::Enqueue (Object& object) list.Append (&object); ++count;

114 Funções membro Head, Enqueue e Dequeue da Classe QueueAsLinkedList (2)
// pgm06_19.cpp (Continuação) Object& QueueAsLinkedList::Dequeue () { if(count == 0) throw domain_error ("queue is empty"); Object& result = *list.First (); list.Extract (&result); --count; return result; }