Algoritmos e Estruturas de Dados II IEC013

Transcrição

1 Algoritmos e Estruturas de Dados II IEC013 Revisão: Listas Encadeadas Prof. César Melo Todos os créditos reservados ao professor Leandro Galvão

2 Listas Encadeadas Listas encadeadas ou listas ligadas representam uma seqüência de objetos na memória do computador. Exemplo: Lista de afazeres 1. Comprar uma lâmpada 2. Trocar uma lâmpada queimada 3. Procurar uma conta no quarto 4. Pagar uma conta na internet 5. Desligar o computador 6. Dormir

3 Listas Encadeadas Na lista de afazeres anterior, uma tarefa dependia da execução da tarefa anterior Ação atual Próxima ação

4 Listas Encadeadas 1. Comprar 1. lâmpada 2 2. Trocar lâmpada 3 3. Procurar 3. conta 4 4. Pagar conta 5 5. Desligar micro 6 6. Dormir fim

5 Listas Encadeadas :: Representação por vetores Como representar a lista anterior em um programa escrito na Linguagem C? Primeira opção: vetores ou matrizes Tarefa: Comprar lâmpada Trocar lâmpada Procurar conta Pagar conta Desligar micro Dormir Índice:

6 Listas Encadeadas :: Representação por vetores Primeira opção: vetores ou matrizes Como acrescentar Ligar micro? Tarefa: Comprar lâmpada Trocar lâmpada Procurar conta Pagar Ligar conta micro Desligar micro Dormir Índice:

7 Listas Encadeadas :: Representação por vetores Primeira opção: vetores ou matrizes Os itens da lista são armazenados em posições adjacentes na memória. A lista pode ser percorrida em qualquer direção. A inserção de um novo item pode ser realizada após o último item com custo constante. A inserção de um novo item no meio da lista requer um deslocamento de todos os itens localizados após o ponto de inserção. Retirar um item do início da lista requer um deslocamento de itens para preencher o espaço deixado vazio.

8 Listas Encadeadas :: Representação por ponteiros Segunda opção: ponteiros Estruturas de dados dinâmicas: : estruturas de dados que contém ponteiros para si próprias. struct lista { char nome_tarefa[30]; float duracao; char responsavel[30];... struct lista *prox; }; ponteiro para a própria estrutura lista

9 Listas Encadeadas :: Representação por ponteiros Representação gráfica de um elemento da lista: campos de informação próximo nó Cada item é encadeado com o seguinte, mediante uma variável do tipo ponteiro. Permite utilizar posições não adjacentes de memória. É possível inserir e retirar elementos sem necessidade de deslocar os itens seguintes da lista.

10 Listas Encadeadas :: Representação por ponteiros Cada item em particular de uma lista pode ser chamado de elemento, nó, célula,, ou item. O apontador para o início da lista também é tratado como se fosse uma célula (cabeça( cabeça), para simplificar as operações sobre a lista. O símbolo / representa o ponteiro nulo (NULL( NULL), indicando o fim da lista. p / 162

11 Operações sobre lista encadeada Podemos realizar algumas operações sobre uma lista encadeadas, tais como: Inserir itens; Retirar itens; Buscar itens. Para manter a lista ordenada, após realizar alguma dessas operações, será necessário apenas movimentar alguns ponteiros (de um a três elementos).

12 Operações sobre lista encadeada Outras operações possíveis: Criar uma lista Destruir uma lista Ordenar uma lista Intercalar duas listas Concatenar duas listas Dividir uma lista em duas Copiar uma lista em outra

13 Operações sobre lista encadeada :: Inserção de itens Podemos inserir itens: No começo de uma lista No final de uma lista No meio de uma lista

14 Operações sobre lista encadeada :: Inserção de itens no início O endereço armazenado no ponteiro p deve ser alterado para o endereço do item a ser acrescido à lista. p 5 2 /

15 Operações sobre lista encadeada :: Inserção de itens no final O endereço armazenado em p será alterado caso a lista esteja vazia ou O campo prox do último item será alterado. / p 3 / p 3 5 / 164

16 Operações sobre lista encadeada :: Inserção de itens no meio Campo prox do item a ser inserido recebe o campo prox do item posterior Campo prox do item antecessor recebe o endereço do item a ser inserido p / 5 lista[5].prox lista[2] lista[3].prox 5 165

17 Operações sobre lista encadeada :: Remoção de itens no início O endereço armazenado no ponteiro p deve ser alterado para o endereço do item que segue o primeiro item da lista. p 5 2 / 4 166

18 Operações sobre lista encadeada :: Remoção de itens no final O campo prox do último item será alterado caso a lista contenha mais de um item ou O endereço armazenado em p será alterado para NULL. p 3 5 / p 3 / / 167

19 Operações sobre lista encadeada :: Remoção de itens no meio Item antecessor recebe o campo prox do item a ser removido lista[3].prox lista[5].prox p / 168

20 Outros tipos de Listas Encadeadas Existem ainda outras variações de lista encadeada, dentre elas: Listas Duplamente Encadeadas Listas Circulares

21 Listas Duplamente Encadeadas Cada elemento da lista é ligado a seu sucessor e a seu predecessor. Possibilita um trajeto em ambos os sentidos, simplificando o gerenciamento da lista.

22 Listas Duplamente Encadeadas A estrutura de dados de um nó de uma lista duplamente encadeada recebe um novo campo: um ponteiro para o nó antecessor. typedef struct elemento TElemento; struct elemento { int nro; TElemento *ant; TElemento *prox; }; 170

23 Listas Duplamente Encadeadas Vantagens: Facilitar as operações de manuseio dos elementos da lista; Caminhar em ambas as direções Desvantagem: Espaço a mais para armazenar um outro ponteiro; Considere as operações de inserção, inserção ordenada, e remoção; 170

24 Listas Circulares São listas encadeadas cujo fim aponta para o seu início, formando um círculo que permite uma trajetória contínua na lista. Podem ser: Singularmente encadeadas Duplamente encadeadas

25 Listas Circulares A estrutura de um nó de uma lista circular permanece a mesma. Dependerá apenas se o encadeamento da lista é duplo ou singular. O que modifica é que não há mais necessidade de dois ponteiros para indicar o início e o fim da lista. Basta marcar um nó da lista para evitar loops. 171

26 Exercício Considere o seguinte problema que deve ser implementado em uma lista simplesmente encadeada; Uma sequência de números Deve ser armazenada em uma lista; Pede-se que os elementos dessa lista sejam impressos na ordem inversa com que estão encadeado na lista; Ao examinar a sua implementação, busque no seu dia-a-dia, algo que se assemelhe à dinâmica de inclusão dos elementos na lista. 171

27 Questões