Estrutura de Dados: TAD e Estruturas

# Estrutura de Dados #
Aula 02 - Estrutura de dados e TAD
Prof. Leinylson Fontinele Pereira

Na aula anterior...
 Apresentação da disciplina
 Plano de aula
 Introdução a Estrutura de Dados
21:28 Estrutura de Dados: Aula 02 - Estrutura de dados e TAD

Introdução
21:28 3 Estrutura de Dados: Aula 02 - Estrutura de dados e TAD

O que vamos aprender?
 Estruturas de Dados
 TAD

O que é Estrutura de Dados?
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Estrutura de Dados: Aula 02 - Estrutura de dados e TAD
 É a disciplina que trabalha com estruturas mais complexas em relação aos tipos de
dados em C++, para organizar os dados de acordo com um determinado problema.
 Benefícios?
 Organização da informação
 Melhora o desempenho
 Proporciona o reuso de código
 Proporciona interoperabilidade
 Diminui custos

Tipo de Dados
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 Define o conjuntos de valores (domínio) que uma variável pode assumir.
 O dado pode ser um tipo padrão do próprio compilador.
 No caso de C++ uma variável do tipo int, char, double ou float.
 Exemplo:
𝑖𝑛𝑡 → ⋯ − 2, −1 , 0 , 1, 2, 3 …

Tipo de Dados
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 Para cada dado armazenado no computador, devemos definir o conjunto de valores
que ele pode assumir. Denominamos a esse conjunto de tipo de dados.
 Por exemplo, um dado (variável) do tipo lógico pode assumir o valor verdadeiro ou
falso .

Tipo Básicos de Dados
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O tamanho e a faixa dos dados dependem do processador e
da implementação do compilador

Estruturas de Dados

O que é Estrutura de Dados?
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 Relacionamento lógico entre os tipos de dados.
 A implementação de um TAD escolhe uma estrutura de dados (ED) para
representá-lo. Cada ED pode ser construída a partir de tipos básicos (inteiro, real,
caracter) ou estruturada (array, registro) de uma determinada linguagem de
programação.

Estruturas de Dados
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 As estruturas de dados de tipos de dados estruturadas se dividem em homogêneos
(vetores e matrizes) e heterogêneos (registros).
 As estruturas homogêneas são conjuntos de dados formados pelo mesmo tipo de
dado primitivo.
 As estruturas heterogêneas são conjuntos de dados formados por tipos de dados
primitivos diferentes (campos do registro) em uma mesma estrutura.
 A escolha de uma estrutura de dados apropriada pode tornar um problema
complicado em um de solução bastante trivial.

Estruturas e Dados
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 int
 float
 double
 char
 Struct
 Listas
 Filas
 Pilhas
 Vetores
 Matrizes
 Árvores
Estruturas Dados

Tipos Abstratos de Dados

O que é Tipos Abstratos de Dados (TAD)?
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 É um tipo de modelo ou domínio que encapsula outros tipos de dados. Um TAD
possui um algoritmo para acessar, criar e efetuar operações relacionadas
diretamente ao formato do TAD criado.

TAD: Abstração
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 “É a habilidade de concentrar nos aspectos essenciais de um contexto qualquer,
ignorando características menos importantes ou acidentais”.
 Quando definimos um TAD, nos concentramos nos aspectos essenciais do tipo de
dado (operações) e nos abstraímos de como ele foi implementado.

TAD: Encapsulamento
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 Não é preciso saber os detalhes de implementação do TAD. Seu usuário irá se
preocupar apenas com base nas operações oferecidas (interface)
 O TAD provê um mecanismo de encapsulamento de um tipo de dado, onde
separamos a especificação (aspecto externo) de sua implementação (aspecto
interno)

Estruturas (Structs) em C / C++
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 Uma estrutura é uma coleção de uma ou mais variáveis, possivelmente de tipos
diferentes, colocadas juntas sob um único nome para manipulação conveniente
 Por exemplo, para representar um aluno são necessárias as informações nome,
matrícula, conceito, ao invés de criar três variáveis, é possível criar uma única
variável contendo três campos.
 Em C, usa-se a construção struct para representar esse tipo de dado

Para que serve uma struct emC?
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Suponha que você foi contratado por uma grande empresa
para criar um aplicativo de C que armazena todas as
informações dos funcionários, um banco de dados.

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Vamos supor que tem 300 funcionários:
Como você faria para
armazenar as idades deles?
𝑖𝑛𝑡 𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠[300];

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 E os nomes? Vamos separar 50 caracteres para cada pessoa.
 Temos que ter 300 vetores (strings), cada um com 50 caracteres. Ficaria:
𝑐ℎ𝑎𝑟 𝑛𝑜𝑚𝑒𝑠[300][50];
 O mesmo para sua data de admissão, o salário de cada um, seus números de
identificação, horários, cargos etc.

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 Mas como você faria saber as informações de um funcionário especificamente?
 Poderíamos pegar cada posição para uma pessoa. Por exemplo, o funcionário Bruce
Lee seria o de número 50, ou seja, para pegar o nome dele, vá para a posição 49
da matriz de strings.
 Para saber o salário dele, vá na posição de número 49 do vetor de floats que
representa os salários. Na posição 49 do vetor de inteiros podemos obter a idade
deles e assim vai...
 Isso tudo é possível, mas extremamente trabalhoso, confuso e nada organizado.
 É paraisso que existemas structs!

O que é uma struct emC?
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 Struct, ou estrutura, é um bloco que armazena diversas informações.
 Poderíamos criar uma estrutura para cada funcionário, e dentro dessa estrutura
tem variável do tipo int (para idade), do tipo string (para armazenar o nome), têm
floats (que armazenam o salário de cada um), etc. E cada estrutura teria um nome,
que seria algo relacionado com o funcionário.
 Assim, sempre que quiséssemos um dado de um funcionário, bastaríamos ter
acesso a estrutura dele, e todas as informações viriam juntas.

O que é uma struct emC?
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 Essas estruturas, ou structs, podem ter quantos elementos você queira e dos tipos
que você quiser. Você primeiro define a estrutura, seu nome e elementos.
 Depois você escolhe quantos elementos daquela estrutura quer ter, e os declara com
nomes diferentes.
 Após isso, em vez de você manipular as milhares de variáveis dos mais diversos
tipos que tenha criado, você trabalha só com a estrutura.
 Assim não tem que se ‘estressar’ com cada detalhe da estrutura.
 Esses detalhes são definidos somente uma vez, na declaração da estrutura.

Declarandoa Struct emC
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 struct nada mais é que um conjunto, ou bloco, de variáveis.

Declarandoa Struct emC
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 Vamos declarar uma struct para representar os dados dos funcionários:

O tipo struct
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 A sintaxe para declarar outras structs do tipo “struct Funcionario” é:

O tipo struct
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 Outra maneira de declarar variáveis de um tipo struct que queremos, é criar esses
elementos após as chaves na hora de criar a “struct Funcionario”.

O tipo struct: acessando os campos
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 Criamos 3 funcionários desse tipo, e todos eles terão os mesmos elementos internos,
com os mesmos nomes: idade, nome e salario.
 Se tem o mesmo nome, como vamos diferenciar esses elementos, então?

O tipo struct: acessando os campos
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 Basta colocar um ponto após o nome escolhido para a struct. Após isso, acessamos
normalmente a variável:

Typedef
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 Visando simplificar (ou abreviar) nomes de tipos e para tratarmos tipos complexos,
é recomendado o uso de typedef

Estruturas Aninhadas
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 Os campos de uma estrutura podem ser outras estruturas
 Exemplo: Estrutura de um retângulo.

Concluindo...

Material: https://sites.google.com/site/leinylsonuespi
21:28
Aula baseada no material de:

Nesta aula aprendemos...
 O que é Estrutura de Dados
 Quais são os tipos de dados
 O que é TAD

Na próxima aula veremos...
 Revisão de Ponteiros
 Conceitos de Programação Estruturada
# Vetores
# Matrizes
# Funções

Alguma Dúvida?
21:28
Até a próxima aula...
leinylson@gmail.com

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