Estrutura de Dados - Aula Revisão para 1ª Avaliação

# Estrutura de Dados #
Aula Revisão – 1ª Avaliação
Prof. Leinylson Fontinele Pereira

Estrutura de dados e TAD
09:48 2 Estrutura de Dados: Aula Revisão – 1ª Avaliação

Estruturas de Dados
09:48 4 Estrutura de Dados: Aula 02 - Estrutura de dados e TAD

Estruturasde Dados
09:48
Estrutura de Dados: Aula 02 - Estrutura de dados e TAD
 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.

TiposAbstratos de Dados
09:48 6 Estrutura de Dados: Aula 02 - Estrutura de dados e TAD

O queé TiposAbstratosde 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.

Estruturas(Structs)emC / 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

Declarandoa Structem C
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 struct nada mais é que um conjunto, ou bloco, de variáveis.

Declarandoa Structem C
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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:acessandoos 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:acessandoos 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

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

Ponteiros e Funções

Vetorese Ponteiros
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 Podemos usar ponteiros como se fossem matrizes:
int mat[] = { 1, 2 , 3 };
int *p = mat;
printf(“%d”, p[2]); // imprime 3

Stringse Ponteiros
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 Strings são variáveis do tipo *char
 Exemplo:
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {
char curso[15];
char *p = "Curso de C/C++“;
// p pode ser usado como uma string
strcpy(curso, p);
printf("%s %sn", curso, p);
return 0;
}

Ponteirodo tipo void
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 Este tipo de ponteiro pode apontar para qualquer outro tipo
 Mas para se ter acessoaoconteúdopor ele endereçado precisamos fazer um cast
 É útil para a passagem de parâmetros genéricos
char *s = "string";
void *v;
v = s; // v aponta para uma string
s = (char *) v;

PonteirosparaPonteiros
09:48
 Guardam o endereço de outro ponteiro
 Sintaxe:
 tipo **nomeDaVariavel;
 Também podem ser usados como matrizes bidimensionais
 Podemos criar ponteiros para ponteiros para ponteiros para ponteiros, e assim por
diante

Exemplo
09:48
#include <stdio.h>
int main() {
int a = 10, *p, **pp;
p = &a;
pp = &p;
printf("%dn", **pp); // imprime 10
return 0;
}
Obs.: Para acessar o valor
de a através de pp usamos
o operador * duas vezes

Listas Estáticas
(Sequencial)

09:48
O que é uma Lista?
Estrutura de Dados: Aula 04 - Listas Estáticas

O queé uma Lista?
09:48
Uma lista é uma estrutura que armazena
elementos do mesmo tipo de forma alinhada,
ou seja, elementos dispostos um após o outro.
Estrutura de Dados: Aula 04 - Listas Estáticas

Exemplos de Listas
09:48 27 Estrutura de Dados: Aula 04 - Lista Estática Sequencial

Lista:exemplos
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 Coisas a fazer
 Compras
 Catálogo telefônico
 Informações sobre funcionários da empresa
 Notas de alunos
 Itens de estoque
 Cartas de baralho
 etc
Estrutura de Dados: Aula 04 - Lista Estática Sequencial

Qual propriedade é comum a
todas estas listas

Linearidade

ListaEstática(Consecutiva/Sequencial)
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 Os nós desta lista são armazenados em endereçossequenciais.
 Materializada na forma de um vetor:

Operações do TADLista

OperaçõescomListas
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Tamanho

Operações:Tamanhoda Lista
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Como faço para saber se a
lista esta vazia

Operações:Tamanhoda Lista
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A lista (𝐴) está vazia!

Inserção

Operações:Inserção
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 Inserções podem ser:
 No início da lista;
 No final da lista;
 Em alguma posição dentro da lista.

Inserindo no Início

InserindoElementosno Inícioda Lista
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Inserindo no Meio

InserindoElementosde FormaOrdenadada Lista
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Busca

Operações:Busca
09:48

ElementoEm

Operações:ElementoEm
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 Como são áreas contíguas e indexadas, basta retornar o elemento em 𝐴[𝑖].

Remoção

Operações:Remoção
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 Podemos remover um elemento em qualquer posição, no início, meio ou fim!
 Precisamos manter as propriedades da lista, 𝑥𝑖+1 suceder 𝑥𝑖.

Operações:Remoção
09:48

Removendode uma ListaVazia
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 A remoção sempre remove um elemento específico da lista, o qual pode estar no
início, no meio ou no fim.
 Cuidado: Nãose pode remover de uma lista vazia!!

Removendo do Final

RemovendoElementosdo Final da Lista
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Removendo do Início

RemovendoElementosdo Inícioda Lista
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Removendo do Meio

RemovendoElementosdo Meioda Lista
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ListaEstáticaSequencial
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 Vantagens:
 Acesso direto indexado a qualquer elemento da lista
 Tempo constante para acessar o elemento 𝑖 dependerá
somente do índice.
 Desvantagem:
 Movimentação quando eliminado/inserido elemento
 Definição prévia do tamanho máximo
 Quandousar:
 Listas pequenas
 Inserção/remoção no fim da lista
 Tamanho máximo bem definido
 A busca é a operação mais frequente

Filas Estáticas

09:48
O que é uma Fila?
Estrutura de Dados: Aula 05 - Filas Estáticas

O queé uma Fila?
09:48
Uma fila é uma estrutura de
dadosdinâmica que admite remoção de
elementos e inserção de novos objetos.

QuandoutilizarumaFila?
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 Quando se quer registrar a ordem de
chegada de componentes.
 Controle de fluxo
 Recursos compartilhados
Impressora, transações de Banco de Dados

OperaçõesBásicasemuma Fila
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 Criação da fila
 Inserção de um elemento no final
 Remoção de um elemento do início
 Aceso ao elemento do início
 Destruição da fila

Fila:Características
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 O elemento removido é o que está na estruturahá mais tempo
 O primeiro objeto inserido na fila é também o primeiro a ser removido
𝐹𝐼𝐹𝑂 (𝐹𝑖𝑟𝑠𝑡‐ 𝐼𝑛‐ 𝐹𝑖𝑟𝑠𝑡‐ 𝑂𝑢𝑡)

Fila: Removendoum Elemento
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 Para removerum elemento:

Fila: InserindoumElemento
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 Para inserir o elemento 𝑦 na fila 𝑓:

Fila: Cuidadoa Remover!
09:48
 Remover um elemento em uma filavazia(quando 𝑠 == 𝑡):

Fila: Cuidadoao Inserir!
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 Inserir um elemento em uma filacheia(𝑡 == 𝑁):

09:48 72
Criando a Fila

Criandoa Fila
09:48

09:48 75
Destruindo a Fila

Destruindoa Fila
09:48

09:48 77
Tamanho da Fila

Tamanhoda Fila
09:48

09:48 80
A Fila está Cheia?

FilaCheia
09:48

09:48 83
A Fila está Vazia?

FilaVazia
09:48

09:48 86
Inserindo na Fila

Inserindona Fila
09:48

09:48 89
Removendo da Fila

Removendoda Fila
09:48

09:48 92
Consultando um
elemento na Fila

Consultandoum elementona Fila
09:48

Pilhas Estáticas

09:48
O que é uma Pilha?
Estrutura de Dados: Aula 06 - Pilhas Estáticas

O queé uma Pilha?
09:48
Uma pilha é uma estrutura de dados em
que todo o acesso a seus elementos é feito
através do seu topo

OperaçõesBásicasemuma Pilha
09:48
 Criação da pilha
 Inserção de um elemento no início
 Remoção de um elemento do início
 Aceso ao elemento do início
 Destruição da pilha

Pilha:Características
09:48
 O elemento removido é o que está na
estrutura há menos tempo
 O último objeto inserido na pilha é também
o primeiro a ser removido
𝐿𝐼𝐹𝑂 (𝐿𝑎𝑠𝑡‐ 𝐼𝑛‐ 𝐹𝑖𝑟𝑠𝑡‐ 𝑂𝑢𝑡)

Pilha:Índicesde Controleda Pilha
09:48
 LIMITE
 Tamanho máximo que pode ser ocupado pela pilha
 TOPO
 Atual posição de consulta da pilha
 BASE
 Ponto de início da pilha

Aplicações comPilha
09:48 101 Estrutura de Dados: Aula 06 - Pilhas Estáticas

Identificando PalíndromoscomPilha
09:48
 Relembrando...
 Palíndromos são palavras/frases que são iguais quando lidas de frente para trás
 Exemplos:
 Ana
 Arara
 Rotor
 Socorram me subi no onibus em marrocos
• Desconsiderando os espaços em branco

Balanceamentode Expressões
09:48
 Pilhas podem ser utilizadas para verificar se
os parênteses em uma expressão estão
balanceados
Exemplo:
((3 + 4 + (4 ∗ 9)
ERRO: Faltam dois parênteses fechando!

Chamadasde Funções
09:48
 O Sistema Operacional utiliza pilha
para tratar as chamadas a funções
 Fazendo uso de recursividade

Pilha: ImplementaçãoemVetor
09:48
 Supondo a pilha está armazenada em um vetor 𝑝𝑖𝑙ℎ𝑎[0. . 𝑛 − 1]
 A parte do vetor ocupada pela pilha será:

Pilha: ImplementaçãoemVetor
09:48
 A natureza dos elementos do vetor é irrelevante, eles podem ser
inteiros, caracteres, ponteiros, etc...
 O índice 𝑡 indica a primeira posiçãovagada pilha
 𝑡1 é o índice do topoda pilha.
 A pilha está vaziase 𝑡 = 0 e cheiase 𝑡 = 𝑁

Pilha: Removendoum Elemento
09:48

Pilha: Removendoum Elemento
09:48
 Para remover(desempilhar, pop) um elemento:

Pilha:Inserindoum Elemento
09:48

Pilha:Inserindoum Elemento
09:48
 Para inserir (empilhar, push) o elemento 𝑦 na pilha pilha:

09:48 111
Criando a Pilha

Criandoa Pilha
09:48

09:48 113
Destruindo a Pilha

Destruindoa Pilha
09:48

09:48 115
Tamanho da Pilha

Tamanhoda Pilha
09:48

09:48 117
A Pilha está Cheia?

PilhaCheia
09:48

09:48 119
A Pilha está Vazia?

PilhaVazia
09:48

09:48 121
Inserindo na Pilha

Inserindona Pilha
09:48

09:48 124
Removendo da Pilha

Removendoda Pilha
09:48

09:48 127
Consultando um
elemento na Pilha

Consultandoum elementona Pilha
09:48

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