Tipos de Dados Dinâmicos

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1 Tipos de Dados Dinâmicos Manipular uma lista de nomes de alunos: como? Tipo de dados Registo com: nome notas de trabalhos assiduidade nota final Representação para a Lista???? MP II, 2006/2007 p.1/20

2 Hipótese 1: Tabela type Texto = packed array[1..50] of char; NAlunos = 1..60; Notas = 0..20; Aluno = record nome : Texto; trabalhos : array [1..5] of Notas; faltas : real; notaf : Notas; end; Lista = array [NAlunos] of Aluno; Alda Paulo Ana Rui Manuel Luis Marta Rita MP II, 2006/2007 p.2/20

3 Tabela: estrutura estática Vantagens: Acesso directo ( aleatório ) A tabela ordenada permite pesquisar em O(log 2 n) Desvantagens: Comprimento fixo (declarar a dimensão máxima => desperdício de espaço) Perigo de transbordo (overflow) Inserção e Remoção Dispendiosas Ordenamento inicial para pesquisa mais eficiente MP II, 2006/2007 p.3/20

4 Hipótese 2: Lista Ligada Desvantagens: Acesso SEQUENCIAL Lista linear (ordenada ou não) só permite pesquisa sequencial Vantagens: Comprimento variável (dinâmico): existe apenas o que se necessita Inserção Remoção e Trocas só afectam os ponteiros vizinhos MP II, 2006/2007 p.4/20

5 Variáveis estáticas versus dinâmicas Variáveis estáticas existem enquanto todo o bloco do programa estiver a executar: criadas quando da declaração e destruídas no final da execução referenciadas pelo seu identificador e tipo. Variáveis dinâmicas criadas ou destruídas quando necessário e do tipo necessário referenciadas por um apontador (ou ponteiro) MP II, 2006/2007 p.5/20

6 Declaração de variáveis var x : real; n : integer; p :ˆ integer; q :ˆ real; n x x := 0.5; n x 0.5 n := 12; n 12 x 0.5 p q MP II, 2006/2007 p.6/20

7 Reserva dinâmica de memória é necessário pedir a afectação de memória do tipo indicado para ficar apontada pelo ponteiro declarado new(p); p q new(q); p q um ponteiro contém um endereço para uma célula de memória capaz de conter outro tipo qualquer, reservada com o procedimento new() para devolver a memória reservada quando não é mais necessária, existe a função dispose() dispose(q); p q MP II, 2006/2007 p.7/20

8 Atribuição de valor a variáveis dinâmicas para aceder à zona apontada (reservada para) por um ponteiro, usa-se o operador ˆ pˆ := n; new(q); qˆ := ; n 12 p 12 q O valor nulo para um ponteiro é dado pela palavra reservada NIL, que indica um valor constante NULO para qualquer ponteiro pˆ := nil; p q MP II, 2006/2007 p.8/20

9 Cuidado com as memórias perdidas... Sequências de instruções do tipo: new(q); new(r); qˆ := 14.78; rˆ := 1.098; q := nil; ou do tipo, new(p); new(pp); pˆ := 1; ppˆ := 100; pp := p; São ERROS GRAVES!!! MP II, 2006/2007 p.9/20

10 Lista Ligada Linear Para criar uma lista dinâmica, é necessário construir elemento a elemento: Declarações do elemento tipo da lista:(declaração recorrente) type TipoValor =... ; Seta = ˆ Caixa; Caixa = record valor : TipoValor; prox : Seta; end; Declarações de apontadores do tipo Seta: var ponta, p : Seta; MP II, 2006/2007 p.10/20

11 Lista Ligada Linear (cont.) var ponta, p : Seta; Operações Elementares sobre Listas Ligadas: travessia da lista criar uma lista vazia criar um novo elemento inserção de elemento remoção de elemento pesquisa de elemento MP II, 2006/2007 p.11/20

12 Lista Ligada Linear - travessia var ponta, auxp : Seta; auxp := ponta; while auxp <> nil do auxp := auxpˆ.proximo; MP II, 2006/2007 p.12/20

13 Outras operações que usam travessias function comp_lista(ponta : Seta); var auxp : Seta; nnos : integer; begin auxp := ponta; nnos := 0; while auxp <> nil do begin nnos := nnos + 1; auxp := auxpˆ.proximo; end; comp_lista := nnos; end;{ fim comp_lista } MP II, 2006/2007 p.13/20

14 Listar uma lista recorrentemente: Podemos aproveitar a definição recorrente de lista ligada para implementar estes algoritmos recorrentemente: function comprec_lista(ponta : Seta); var auxp : Seta; nnos : integer; begin if auxp = nil then comprec_lista := 0 else comprec_lista := 1 + comprec_lista(pontaˆ.prox); end;{ fim comprec_lista } procedure escrec_lista(ponta : Seta); var auxp : Seta; begin if ponta <> nil then begin { escrever o valor desta caixa } writeln(auxpˆ.valor); { listar o resto da lista} escrec_lista(pontaˆ.prox); end; end;{ fim escrec_lista } MP II, 2006/2007 p.15/20

15 Igualdade de duas dadas listas Supondo que temos uma lista onde o campo valor é do tipo integer: versão 1: function listas_iguais(l1, l2 : Seta); var auxl1, auxl2 : Seta; begin auxl1 := l1; auxl2 := l2; while auxl1ˆ. valor = auxl2ˆ.valor do begin{ avancar para as proximas caixas } auxl1 := auxl1ˆ.proximo; auxl2 := auxl2ˆ.proximo; end; listas_iguais := auxl1ˆ. valor = auxl2ˆ.valor; end;{ fim listas_iguais } MP II, 2006/2007 p.17/20

16 Igualdade de duas dadas listas Versão 1: function listas_iguais(l1, l2 : Seta); var auxl1, auxl2 : Seta; begin auxl1 := l1; auxl2 := l2; while auxl1ˆ. valor = auxl2ˆ.valor do begin { avancar para as proximas caixas } auxl1 := auxl1ˆ.proximo; auxl2 := auxl2ˆ.proximo; end; listas_iguais := auxl1ˆ. valor = auxl2ˆ.valor; end;{ fim listas_iguais } Mas como sabemos que chegámos ao final de (alguma) das listas??? MP II, 2006/2007 p.18/20

17 Lista Ligada Linear - Retirar elemento Pretende-se retirar o elemento com valor h da lista: Para isso é necessário modificar o valor do ponteiro para a caixa anterior à do elemento a ser retirado da lista: Nem é necessário ter um apontador auxiliar para o elemento a remover pois basta usar o apontador antp: antpˆ.prox := antˆ.proxˆ.prox; MP II, 2006/2007 p.20/20