1 Elementos Básicos da Linguagem C Parte 1: Revisão da Linguagem C
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1 Conteúdo Resumido... v Tabela de Conteúdo... vii Lista de Figuras... xvii Lista de Tabelas... xxiii Lista de Algoritmos... xxv Prefácio... xxvii Objetivos e Público-alvo Organização do Livro Material Complementar Recursos Utilizados Agradecimentos Parte 1: Revisão da Linguagem C xxvii xxvii xxxi xxxi xxxi 1 Elementos Básicos da Linguagem C A Linguagem C Padrão Identificadores, Tipos Primitivos e Constantes Operadores Básicos Definições de Variáveis Operadores de Atribuição Conversões de Tipos Incremento e Decremento vii
2 viii Tabela de Conteúdo Comentários A Biblioteca Padrão de C Escrita de Dados na Tela Leitura de Dados via Teclado I: Frágil Constantes Simbólicas Enumerações Instruções Estruturas de Controle Laços de Repetição Desvios Condicionais Desvios Incondicionais Outros Operadores Operador Condicional Operador Vírgula O Operador sizeof e o Tipo size_t Programas Monoarquivo Endereços e Ponteiros Exercícios de Revisão Exercícios de Programação Funções e Programas Multiarquivo Funções Leitura de Dados via Teclado II: Robusta Duração de Variáveis Escopo Diretivas de Pré-processamento Macros Compilação Condicional Inclusão de Arquivos Programas Multiarquivo Variáveis Globais Funções de Arquivo e Globais Módulos Como Construir Programas Multiarquivo Exemplos de Programação Um Módulo para Leitura de Dados Robusta Comparando Números Reais Série de Taylor para Cálculo de Seno Raiz Quadrada Usando o Método de Newton e Raphson Exercícios de Revisão Exercícios de Programação Tipos de Dados Estruturados Arrays 112
3 Tabela de Conteúdo ix 3.2 Aritmética de Ponteiros Relações entre Ponteiros e Arrays Uso de const Uso de Arrays com Funções Declarando Arrays como Parâmetros Formais Arrays como Parâmetros Reais Retorno de Arrays e Zumbis Qualificação de Parâmetros com const Arrays Multidimensionais Strings e Caracteres Função main() com Parâmetros Tipos Definidos pelo Programador Estruturas e Uniões Operadores de Acesso e Definidores de Tipos Exemplos de Programação Módulo para Leitura Resiliente Ordenação de Arrays pelo Método da Bolha Validando Datas Operações com Vetores Reais Coordenadas Retangulares e Polares Exercícios de Revisão Exercícios de Programação Recursão e Retrocesso Funções Recursivas Cadeias Recursivas Pilha de Execução e Registros de Ativação Recursão de Cauda Retrocesso (Backtracking) O Problema das N Rainhas Outros Problemas Propícios ao Uso de Retrocesso Como Pensar Recursivamente Quando Usar (e Não Usar) Recursão Exemplos de Programação O (Cansativo) Problema das Torres de Hanói Fibonacci + Recursão = Ineficiência I Calculando o Comprimento de um String Recursivamente Removendo Vogais de um String Recursivamente Exponenciação por Quadratura I Invertendo Entradas I Exibindo-se em Frente e Verso Resolvendo Sudoku Exercícios de Revisão Exercícios de Programação 205
4 x Tabela de Conteúdo Parte 2: Fundamentos 5 Conceitos Básicos de Estruturas de Dados Definições Fundamentais Tipos Abstratos e Estruturas de Dados Algoritmos Abordagem de Refinamentos Sucessivos Linguagem Algorítmica (Pseudolinguagem) Como Construir Algoritmos Paradigmas Algorítmicos Tipos de Dados Transparentes e TADs em C Exemplos de Programação Números Complexos como um Tipo de Dados Transparente Números Complexos como um TAD Exercícios de Revisão Exercícios de Programação Análise de Algoritmos Complexidade de Algoritmos Análise Assintótica Notações Ó, Ômega e Teta (Grandes) Casos Melhor, Pior e Mediano Funções Comuns em Análise de Algoritmos Resultados Teóricos Importantes Regras Práticas para Análise Temporal de Algoritmos Análise Temporal de Instruções Simples Análise Temporal de Sequências de Instruções Análise Temporal de Estruturas de Controle Análise Temporal de Chamadas de Funções Análise de Custo Espacial de Algoritmos Algoritmos Recursivos e Relações de Recorrência Exemplos de Programação Um Algoritmo com Custo Temporal θ(1) Um Algoritmo com Custo Temporal θ(n) Um Algoritmo com Custo Temporal θ(n 2 ) Um Algoritmo com Custo Temporal θ(log n) Um Algoritmo com Custo Temporal θ(n log n) Quando Será o Fim do Mundo? Fibonacci + Recursão = Ineficiência II Exponenciação por Quadratura II Exercícios de Revisão Exercícios de Programação
5 Parte 3: Estruturas de Dados Básicas Tabela de Conteúdo xi 7 Listas Indexadas Listas sem Ordenação Abstração Implementação de Listas sem Ordenação Usando Arrays Estáticos Busca Sequencial Listas Ordenadas Abstração Implementação de Listas Ordenadas Usando Arrays Estáticos Busca Binária Custos de Operações sobre Listas Indexadas Tratamento de Exceções Aplicações de Listas Representação de Polinômios Representação de Matrizes Esparsas Exemplos de Programação Gerenciando uma Lista de Compras com Sensibilidade Uma Lista Ordenada de Alunos Armazenada em Arquivo Removendo Duplicatas de uma Lista Exercícios de Revisão Exercícios de Programação Pilhas e Filas Pilhas Conceito Implementação Custos Filas Lineares Conceito Implementação Custos Filas Circulares Transformando Recursão em Iteração Usando Pilha Exemplos de Programação Invertendo Entradas II Casamento de Parênteses, Colchetes e Chaves Testando Palíndromos Fazendo, Desfazendo e Refazendo Simulação de uma Fila de Banco Exercícios de Revisão Exercícios de Programação 349
6 xii Tabela de Conteúdo 9 Alocação Dinâmica de Memória Justificativas para Alocação Dinâmica de Memória Funções de Alocação Dinâmica de Memória Ponteiros Genéricos e o Tipo void * A Partição de Memória Heap Testando Alocação Dinâmica de Memória Listas Indexadas como TADs Dinâmicos Listas sem Ordenação Implementadas Usando Arrays Dinâmicos Listas Ordenadas Implementadas Usando Arrays Dinâmicos Pilhas e Filas Implementadas com Arrays Dinâmicos TAD Pilha I TAD Fila I Análise de Implementações com Arrays Dinâmicos Exemplos de Programação Lendo Linhas (Praticamente) Ilimitadas A Urupema de Eratóstenes Concatenação Múltipla de Strings Conversão de Arquivo Binário em Lista e Vice-versa Exercícios de Revisão Exercícios de Programação Listas Encadeadas Deficiências de Arrays Dinâmicos Listas Simplesmente Encadeadas sem Ordenação Abstração Implementação Listas Simplesmente Encadeadas com Ordenação Abstração Implementação Outros Tipos de Listas Encadeadas Listas Duplamente Encadeadas Lineares Listas Simplesmente Encadeadas Circulares Listas Duplamente Encadeadas Circulares Listas Encadeadas com Cabeça Pilhas e Filas Encadeadas TAD Pilha II TAD Fila II Custos de Operações sobre Listas Encadeadas Exemplos de Programação Invertendo uma Lista Simplesmente Encadeada Números Felizes Representação de Polinômios Usando Listas Encadeadas A História de Josephus 439
7 Tabela de Conteúdo xiii Números Inteiros de Largura Ilimitada Exercícios de Revisão Exercícios de Programação Estruturas de Dados e Algoritmos Genéricos Ponteiros para Funções Definições de Ponteiros para Funções Atribuição de Valores a um Ponteiro para Função Chamada de Função Mediante Ponteiro Retornando Ponteiros para Funções Ponteiros para Funções como Parâmetros de Funções Listas Generalizadas Conceitos Implementação Funções Recursivas para Listas Generalizadas Estruturas de Dados Genéricas Pilhas Genéricas Implementação de Pilha Genérica Criação de Pilha Genérica Destruição de Pilha Genérica Verificação de Pilha Genérica Vazia Empilhamento em Pilha Genérica Desempilhamento em Pilha Genérica Elemento do Topo de Pilha Genérica Usando bsearch() e qsort() Avaliação de Expressões Aritméticas Avaliação de Expressões Sufixas Conversão de Forma Infixa para Forma Sufixa Exemplos de Programação Ordenação Generalizada de Listas Indexadas Conversão de Expressões Infixas em Sufixas Avaliação de Expressões Sufixas Exercícios de Revisão Exercícios de Programação Árvores Conceitos Fundamentais de Árvores Árvores Binárias Árvores Binárias Degeneradas (ou Patológicas) Árvores Estritamente Binárias Árvores Binárias Perfeitas (ou Repletas) Árvores Binárias Completas Caminhamentos em Árvores Binárias Implementação de Árvores Binárias 511
8 xiv Tabela de Conteúdo Definição de Tipo Construção e Inserção de Nós Caminhamentos Profundidade Semelhança Clonagem Número de Nós Destruição Árvores Binárias Baseadas em Caminhamentos Árvores Binárias Costuradas Conversões de Árvores e Florestas em Árvores Binárias Exemplos de Programação Problema das Oito Moedas A Codificação de Huffman Exercícios de Revisão Exercícios de Programação 549 Apêndices A Precedência e Associatividade de Operadores da Linguagem C B Elementos de Matemática B.1 B.2 B.3 B.4 B.5 B.6 B.7 B.8 B.9 B.10 B.11 B.1 Somatórios 557 B.2 Polinômios 558 B.3 O Método de Horner 559 B.4 Logaritmos 561 B.5 Matrizes 561 B.6 Funções Piso e Teto 563 B.7 Análise Combinatória 564 B.8 Indução Matemática Finita 564 B.8.1 Indução Fraca 564 B.8.2 Indução Forte 566 B.9 Relações de Recorrência 566 B.9.1 Conjectura e Indução Matemática 567 B.9.2 Relações de Recorrência Homogêneas 567 B.10 Propriedades de Análise Assintótica 569 B.11 Propriedades de Árvores Binárias 571 C Guia de Nomenclatura Usada em Identificadores C.1 C.1 Regras Básicas de Escrita de Identificadores 575 C.1.1 Variáveis e Parâmetros Formais 575 C.1.2 Macros e Constantes de Enumeração 576 C.1.3 Nomes de Funções 576
9 Tabela de Conteúdo xv C.1.4 Tipos 576 C.2 C.1.5 Rótulos de Estruturas 576 C.2 Glossário de Sufixos de Identificadores 576 D Respostas e Sugestões para os Exercícios de Revisão Referências Bibliografia Índice Remissivo Conteúdo Completo
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1 Elementos Básicos da Linguagem C 19
Conteúdo Prefácio Ao Leitor Objetios Público Alo e Requisitos Organização do Liro Partes Capítulos Apêndices Análise de Algoritmos Exemplos de Programação Exercícios Material Complementar Códigos-fonte
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