Estruturas de Dados Din창micas
Estruturas de Dados Dinâmicas Apontadores: Um apontador é um tipo de variável especial. O apontador não contém informação útil, mas só contém o endereço da informação. Um apontador contém o endereço de um lugar na memória Para declarar um apontador usamos a seguinte sintaxe: Var p: pointer;
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Pilhas • Uma pilha é uma estrutura de dados que pode ser acedida somente por uma das suas extremidades, tanto para armazenar como para recuperar dados. • Por esta razão, uma pilha é chamada de estrutura LIFO (last in/first out).
Estruturas de Dados Dinâmicas Operações com pilhas: • clear() – limpa a pilha; • isEmpty() – verifica se a pilha está vazia; • push(elem) – coloca o elemento no topo da pilha; • pop() – toma o elemento mais alto da pilha; • topEl() – retorna o elemento mais alto da pilha sem removê-lo.
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push 10
push 5
pop
push 15
push 7
pop
7 5 10
10
10
15
15
10
10
Estruturas de Dados Dinâmicas • Uma aplicação de pilhas é o casamento de delimitadores num programa. • O casamento de delimitadores é parte importante de qualquer compilador. while (m < (n[8] + o)) { p = 7; /* inicializa p */ r = 6; }
Lê o caracter ch do arquivo file; while não é o fim de file if ch é ´(´,´[´ ou ´{´ push(ch); else if ch é ´)´,´]´ ou ´}´ if ch e o caracter extraído não se casam falha; else if ch é ´/´ lê o próximo caracter; if este caracter é ´*´ pule todos os caracteres até encontrar o final do contrário “*”; indique um erro se o final for encontrado antes do “*”; // else ignore os outros caracteres; lê o próximo caracter ch a partir de file; if a pilha está vazia sucesso; else falha; };
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Filas: • Uma fila é uma linha de espera que cresce somando elementos ao seu final e diminui ao retirar elementos da sua frente. • Numa extremidade os nós são somente adicionados, e na outra os nós são só removidos.
Estruturas de Dados Dinâmicas • Operações • clear() – limpa a fila; • isEmpty() – verifica se a fila está vazia; • isFull() – verifica se a fila está cheia; • enqueue(elem) – retira o elemento do final da fila; • dequeue() – retira o primeiro elemento da fila; • firstEl() – retorna o primeiro elemento da fila sem removê-lo.
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Enqueue 10 enqueue 5
dequeue
enqueue 15 enqueue 7 dequeue
7 5 10
10
5
15
15
5
5
Estruturas de Dados Dinâmicas • As filas são frequentemente usadas em simulações, uma vez que existe uma teoria das filas bem desenvolvida e matematicamente sofisticada na qual vários cenários são analisados e modelos, que usam filas, são construídos. Exemplos: clientes em filas de espera, peças em filas de montagem, sistemas de trânsito de grandes cidades, etc.
Estruturas de Dados Dinâmicas Estudo de Caso • Uma Biblioteca: incluir novos livros, registrar saída de livros pelas pessoas e retorná-los. • Neste estudo de caso quase tudo é implementado em termos de listas. • Ainda mais, ele usa listas de listas que também contêm referências cruzadas.
catรกlogo A B F
Fielding
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pessoas A B C
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Estudo de Caso • O problema usa um vetor catalogo de todos os autores de livros incluídos na biblioteca e um vetor pessoas de todas as pessoas que usaram a biblioteca pelo menos uma vez. • Os vetores são indexados por letras de modo que uma posição refere-se a lista de nomes com a letra correspondente. • Pode-se ter diversos livros de um mesmo autor, e por isso um dos membros do nó autor aponta para uma lista de livros escritos.
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Estudo de Caso • Da mesma forma, uma pessoa pode retirar diversos livros, e assim o nó desta pessoa possui um membro que aponta para a lista de livros retirados. • Este fato também é indicado ajustando-se o membro do nó livro para o nó da pessoa que o retirou. • O problema possui 4 classes: Autor, Livro, Pessoa e LivroRetirado.
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Estudo de Caso • 5 operações possíveis no Estudo de Caso: • • • • •
Incluir um livro; Registrar a saída de um livro; Retornar um livro; Mostrar uma listagem dos livros da biblioteca; Sair do programa.
cee.uma.pt/edu/eda/eda_200506