UNIP - Ciência da Computação e Sistemas de Informação. Estrutura de Dados. AULA 5 Pilhas

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1 UNIP - Ciência da Computação e Sistemas de Informação Estrutura de Dados AULA Pilhas Estrutura de Dados

2 A Estrutura de Dados Pilha Pilha é uma estrutura de dados usada em programação, que tem uma regra para o acesso aos dados: o acesso dá-se por um único extremo, chamado topo. Dizemos que uma pilha é uma estrutura LIFO (Last In, First Out), ou seja, o último elemento inserido é o primeiro elemento a ser consultado ou removido. Vamos analisar o comportamento de uma pilha olhando o exemplo a seguir.

3 A Estrutura de Dados Pilha Vamos supor uma pilha de números inteiros Topo =

4 A Estrutura de Dados Pilha Vamos supor uma pilha de números inteiros Topo = Topo = 0 Insere

5 A Estrutura de Dados Pilha Vamos supor uma pilha de números inteiros Topo = Insere 1 0 Topo = 0 Insere 1 0 Topo = 1

6 A Estrutura de Dados Pilha Vamos supor uma pilha de números inteiros Topo = -1 Topo = 0 Topo = 1 Topo = 0 Insere Insere Remove

7 A Estrutura de Dados Pilha Vamos supor uma pilha de números inteiros Topo = -1 Topo = 0 Topo = 1 Topo = 0 Topo = 1 Insere Insere Remove Insere 1

8 Operações em uma Pilha As operações de inserção e remoção em uma pilha são comumente designadas empilhar e desempilhar Além das operações de empilhar e desempilhar, uma pilha suporta também outras operações: empilhar insere um elemento na pilha; desempilhar remove um elemento da pilha; pilha vazia verifica se a pilha está vazia; pilha cheia verifica se a pilha está cheia; elemento do topo devolve o elemento que está no topo da pilha, sem retirá-lo da pilha; Iremos estudar uma pilha implementada através de um vetor.

9 Operação pilhavazia pilhavazia é um módulo função sem parâmetros da operação pilha vazia. Esse módulo retorna verdadeiro se a pilha estiver vazia e retorna falso se a pilha não estiver vazia. lógico pilhavazia( ) início_módulo se (topo = - 1) então retornar verdadeiro; senão retornar falso; fimse; fim_módulo;

10 Operação pilhacheia pilhacheia é um módulo função sem parâmetros da operação pilha cheia que retorna verdadeiro se a pilha estiver cheia, ou falso se a pilha estiver vazia. lógico pilhacheia( ) início_módulo se (topo >= tamanho - 1) então retornar verdadeiro; senão retornar falso; fimse; fim_módulo;

11 Operação empilhar empilhar é um módulo procedimento da operação empilhar que recebe como parâmetro um objeto elemento a ser empilhado. empilhar (Objeto elemento) início_módulo se (não pilhacheia( )) então topo topo + 1; vetor[topo] elemento; senão escrever ("Pilha Cheia"); fimse; fim_módulo;

12 Operação desempilhar desempilhar é um módulo função sem parâmetros da operação desempilhar. Se a pilha não estiver vazia, o elemento do topo é desempilhado e retornado objeto desempilhar () início_módulo Declarar objeto desempilhado nulo; se (pilhavazia()) então escrever ("Pilha Vazia"); senão Desempilhado vetor[topo]; Topo topo - 1; fimse; retornar desempilhado; fim_módulo;

13 Operação elementotopo elementotopo é um módulo função da operação elemento do topo que devolve o elemento que está no topo da pilha. Objeto elementotopo( ) início_módulo se (pilhavazia()) então escrever( PilhaVazia ); senão retornar vetor[topo]; fimse; fim_módulo;

14 método pilhavazia em Java public boolean pilhavazia( ){ if (topo == -1){ return true; else { return false;

15 método pilhacheia em Java public boolean pilhacheia( ){ if (topo >= tamanho-1){ return true; else { return false;

16 método empilhar em Java public void empilhar (Object elemento){ if (! pilhacheia( )){ topo = topo + 1; vetor[topo] = elemento; else { System.out.printf ("Pilha Cheia"); public void empilhar (Object elemento)throws PilhaCheiaException{ if (! pilhacheia( )){ topo = topo + 1; vetor[topo] = elemento; else { throw new PilhaCheiaException();

17 método desempilhar em Java public Object desempilhar (){ Object desempilhado = null; if (pilhavazia()){ System.out.printf ("Pilha Vazia"); else { desempilhado = vetor[topo]; topo = topo - 1; return desempilhado;

18 método elementotopo public Objeto elementotopo( ){ return vetor[topo];

19 Pilha em Java Pilha implementada em Java, como uma classe import javax.swing.*; public class Pilha{ private int tamanho; private int topo; private Object vetor [ ]; public Pilha (int tam){ topo = -1; tamanho = tam; vetor = new Object[tam]; public Objeto elementotopo( ){ return vetor[topo];

20 Pilha em Java public boolean pilhavazia( ){ if (topo == -1){ else { return true; return false; public boolean pilhacheia( ){ if (topo >= tamanho-1){ else { return true; return false;

21 Pilha em Java public void empilhar (Object elemento){ if (! pilhacheia( )){ topo = topo + 1; vetor[topo] = elemento; else { System.out.printf ("Pilha Cheia"); public Object desempilhar (){ Object desempilhado = null; if (pilhavazia()){ System.out.printf("Pilha Vazia"); else { desempilhado = vetor[topo]; topo = topo - 1; return desempilhado;

22 Pilha em Java Exemplo: imprimir números na ordem inversa em que foram lidos. public class TestaPilha{ public static void main (String arg []){ PilhaObj objpilha = new PilhaObj (); Modulos m = new Modulos (); Object num, numint; for (int i = 0 ; i < ; i++){ m.txtinteiro(); num = m.lernumint(); objpilha.empilhar(num); while (!objpilha.pilhavazia()){ numint = objpilha.desempilhar(); System.out.printf("%nMostra Ordem Inversa: %s",numint); System.exit(0); //fim main //fim classe

23 Exercícios Exercício: desenhe a representação da pilha para a seguinte seqüência de operações, considerando que a pilha está inicialmente vazia: a. ElementoTopo ( ); b. Empilhar (); c. Empilhar (); d. Desempilhar( ); e. Empilhar (); f. Empilhar (1); g. Desempilhar ( ); h. ElementoTopo ( ); i. Desempilhar ( ); j. MostrarPilha ( ); k. Desempilhar ( );

24 Exercícios Exercício: Faça uma função que recebe um vetor de String representando uma expressão aritmética (cada elemento do vetor é um item da expressão), e avalia se os parênteses da expressão estão corretos. Por exemplo: (( + ) * ( / )) correta (( + ) * / )) errada ) + ( * ( / ) errada