Estruturas de Dados. Aula 02. Tipo Abstrato de Dados. Karina Mochetti

Transcrição

1 Estruturas de Dados

2 Tipo Abstrato de Dados Tipo Abstrato de Dados (TAD) é um modelo no qual a definição de um conjunto de dados e suas operações é semântica. Foco no aspectos essenciais do dado. Abstração de como ele foi implementado. Num bom programa o main() só faz declarações e chamadas para TADs. O TAD é um caixa preta que resolve problemas, fornece dados sem que o usuário precise saber como o problema está sendo resolvido.

3 Tipo Abstrato de Dados Tipos São as variáveis que serão utilizadas, normalmente declarada com struct e typedef. Operações São operações que são realizadas nos dados, normalmente são funções que ou retornam ou possuem como argumento o tipo definido.

4 Tipo Abstrato de Dados Tipos São as variáveis que serão utilizadas, normalmente declarada com struct e typedef. Estudante: nome, matricula, notap, notat Operações São operações que são realizadas nos dados, normalmente são funções que ou retornam ou possuem como argumento o tipo definido. calculamedia(), definenome(), validamatricula()

5 Tipo Abstrato de Dados Tipos São as variáveis que serão utilizadas, normalmente declarada com struct e typedef. Estudante: nome, matricula, notap, notat Vetor: elementos Operações São operações que são realizadas nos dados, normalmente são funções que ou retornam ou possuem como argumento o tipo definido. calculamedia(), definenome(), validamatricula() soma(), produtointerno(), produtovetorial()

6 Tipo Abstrato de Dados Tipos São as variáveis que serão utilizadas, normalmente declarada com struct e typedef. Estudante: nome, matricula, notap, notat Vetor: elementos Pontos: x, y, z Operações São operações que são realizadas nos dados, normalmente são funções que ou retornam ou possuem como argumento o tipo definido. calculamedia(), definenome(), validamatricula() soma(), produtointerno(), produtovetorial() saoiguais(), calculadistancia(), valorx()

7 Fração Fracao f; int porzero (Fracao f); int ehnegativa (Fracao f); int valordenominador (Fracao f); int valornumerador (Fracao f); void reduz (Fracao f); Fracao soma (Fracao f1, Fracao f2); Fracao subtrai (Fracao f1, Fracao f2); Fracao multiplica (Fracao f1, Fracao f2); Fracao divide (Fracao f1, Fracao f2);

8 Fração typedef struct fracao { int numerador; int denominador; } Fracao; int porzero (Fracao f) { if (f.denominador == 0) return 1; else return 0; } Fracao multiplica (Fracao f1, Fracao f2) { Fracao f; f.numerador = f1.numerador * f2.numerador; f.denominador = f1.denominador * f2.denominador; return f; }

9 Fração #define NUM 0 #define DEN 1 typedef int Fracao[2]; int porzero (Fracao f) { if (f[den] == 0) return 1; else return 0; } Fracao multiplica (Fracao f1, Fracao f2) { Fracao f; f[num] = f1[num] * f2[num]; f[den] = f1[den] * f2[den]; return f; }

10 Tipo Abstrato de Dados O usuário não vê a implementação. Não há referência à maneira que os dados são representados ou utilizados. Separação do programa, da especificação e da implementação.

11 Vantagens do TAD Mais fácil modificar o código. O código pode ser reutilizado. Mais fácil achar erros. O código pode ser compartilhado entre mais de um programa.

12 Ponto typedef struct ponto { int x; int y; } Ponto; Ponto defineponto (int x, int y); int calculadistancia (Ponto p1, Ponto p2); int valorx (Ponto p); int valory (Ponto p);

13 Circulo typedef struct circulo { Ponto centro; int raio; } Circulo; Circulo definecirculo (int raio, Ponto centro); Circulo mudacentro (Circulo c, Ponto centro); Circulo mudaraio (Circulo c, int raio); float calculaarea (Circulo c); int valorraio (Circulo c); Ponto valorcentro (Circulo c);

14 Desenho typedef struct desenho { Ponto pontos[100]; Circulo circulos[100]; int p; int c; } Desenho; Desenho criadesenho(); Desenho inserecirculo(desenho d, Circulo c); Desenho removecirculo(desenho d, Circulo c); Desenho insereponto(desenho d, Ponto p); Desenho removeponto(desenho d, Ponto p); int numeroformas(desenho d);

15 Software em Camadas

16 Exemplo 1: Data

17 Exemplo 1: Data typedef struct data { int dia; int mes; int ano; } Data;

18 Exemplo 1: Data typedef struct data { int dia; int mes; int ano; } Data; Data criadata(int dia, int mes, int ano, Horario hora); int comparadata(data d1, Data d2); void imprimedata(data d); Data mudadia(int dia, Data d); int anobissexto (Data d);

19 Exemplo 2: Horario

20 Exemplo 2: Horario typedef struct hora { int hora; int minuto; int segundo; int fuso; } Hora;

21 Exemplo 2: Horario typedef struct hora { int hora; int minuto; int segundo; int fuso; } Hora; Horario criahorario(int hora, int min, int seg); int comparahorario(horario h1, Horario h2); void imprimehorario(horario h); void horariodeverao(horario *h);

22 Exemplo 3: Conta Bancária

23 Exemplo 3: Conta Bancária typedef struct conta { float saldo; float depositos[100]; float transferencias[100]; char *usuario; int senha; } Conta;

24 Exemplo 3: Conta Bancária typedef struct conta { float saldo; float depositos[100]; float transferencias[100]; char *usuario; int senha; } Conta; Conta criaconta(char *usuario, int senha); void deletaconta(conta c); void deposito(float valor, Conta c); void saque(float valor, Conta c); void transf(float valor, Conta origem, Conta destino); float saldo(conta c);

25 Arquivos.h e.c O.h (header) contém as estruturas necessárias, os protótipos das funções e as bibliotecas padrão. Ela não contém nenhuma implementação. O arquivo.c possui de fato as implementações das funções e inclui apenas o.h. O arquivo principal possui somente a função main() e faz chamadas a todas as funções e estruturas implementadas nas bibliotecas. Para incluir uma biblioteca padrão utilizamos <nome.h> e para incluir uma biblioteca nossa utilizamos "nome.h".

26 Compilação por Linha de Comando Cada biblioteca (conjunto de arquivos.c e.h) deverá gerar um objeto (.o). O programa-objeto será um executável daquela biblioteca. Ao compilar seu arquivo principal main.c você deve incluir cada biblioteca. Criando Objetos gcc -c <nome do programa>.c Criando Executável gcc <nome do programa>.c -o <nome do executável> <nome dos objetos>

27 Exercício Em matemática, função polinomial é uma função que pode ser expressa da forma: f (x) = a n x n + a n 1 x n a 1 x 1 + a 0 x 0 Projete o TAD para funções polinomiais. Pense em qual seria o tipo de dados e quais operações deveriam ser implementadas.

28 Exercício: Solução Projete o TAD para equações polinomiais. Pense em qual seria o tipo de dados e quais funções deveriam ser implementadas. typedef struct polinomio { int coeficientes[100]; int grau; } Polinomio; Polinomio criapolinomio (int grau); void inserecoeficiente (Polinomio *p, int termo, int coef); Polinomio soma (Polinomio p1, Polinomio p2); Polinomio multiplica (Polinomio p1, Polinomio p2);