Aula 3 Alocação Dinâmica

Transcrição

1 Aula 3 Alocação Dinâmica Universidade Federal de Santa Maria Colégio Agrícola de Frederico Westphalen Curso Superior de Tecnologia em Sistemas de Internet Prof. Bruno B. Boniati

2 Ponteiros ou Apontadores

3 É um conceito/recurso de bastante utilidade e pré-requisito para as próximas aulas; Vamos a um exemplo...

4 int a; int* p; a = 10; p = &a; *p = 5; printf( %d,a); p a 10

5 int A, B, S; int* pta; int* ptb; int* pts; A = 2; B = 3; pta = &A; ptb = &B; pts = &S; *pts = *pta + *ptb; printf("resultado = %d",s);

6 int* e; e = malloc(sizeof(int)); E se eu acessar e antes de inicializá-lo? if (e == NULL) { printf( Memória cheia ); exit(1); } *e = 10; printf( e = %p e contém %d,e,*e); free(e);

7 int* p; int* r; int* q; p = malloc(sizeof(int)); *p = 5; q = malloc(sizeof(int)); q = p; r = p; printf("%d",*p); 5 O que acontece com o espaço alocado para q?

8 int* e; e = malloc(sizeof(int)); while (e!= NULL) { e = malloc(sizeof(int)); } printf("memória CHEIA");

9 void troca(int a, int b) { int aux; Quanto vale x? aux = a; a = b; b = aux; } void main { int x = 5; int y = 10; troca(x, y); printf( x = %d, y = %d, x,y); }

10 void troca(int* a, int* b) { int aux; aux = *a; *a = *b; *b = aux; } Agora sim! void main { int x = 5; int y = 10; troca(&x, &y); printf( x = %d, y = %d, x,y); }

11 Por valor: O valor enviado para a subrotina é copiado e todas as alterações feitas na subrotina afetam apenas a cópia do parâmetro; As alterações da subrotina não afetam a variável original; Por referência: Neste caso o parâmetro não é apenas uma cópia do valor, mas sim a variável (o endereço) original. As alterações da subrotina são feitas diretamente na variável original.

12 Aula 4 Estr. Clássicas - Pilha Universidade Federal de Santa Maria Colégio Agrícola de Frederico Westphalen Curso Superior de Tecnologia em Sistemas para a Internet Prof. Bruno B. Boniati

13 LIFO - Last In First Out

14 Para que um elemento entre na pilha ele será sempre colocado no topo da mesma; Para que um elemento seja retirado da pilha, ele sempre sairá do topo da mesma.

15 LIFO Last in, first out Os elementos da pilha são retirados na ordem inversa à ordem em que foram introduzidos: o último a entrar é o primeiro a sair; Não são permitidas operações sobre quaisquer nodos, somente sobre aqueles definidos pela organização da pilha.

16 Recurso de desfazer dos editores (de texto ou editores gráficos) Para descontrair... desenho do Joãozinho... (a professora pede que cada aluno participe de um desenho colaborativo) Juquinha desenhou o chão; Mariazinha desenhou um caixa sobre o chão; Pedrinho completou... Isso é uma casa; Zezinho desenhou a neve sobre o telhado da casa; Sandrinha fez o sol; Joãozinho desenhou seu pai juntando o sabonete no chão do banheiro; E a professora? Teve que desfazer o desenho do Joãozinho!!!

17 Recurso de voltar entre os endereços mais recentemente visitados de um browser; Voltar Voltar

18 Controle de chamadas de subrotinas (procedimentos e funções); Sempre que o programa encontrar uma chamada a uma subrotina ele irá empilhar o contexto atual da aplicação (valores de variáveis, endereços de retorno) em uma pilha; Na medida em que as chamadas vão sendo finalizadas a pilha vai sendo desfeita;

19 Uma pilha permite basicamente duas operações: Empilhar (push) Desempilhar (pop) Antes de pensar os algoritmos, precisamos: Pensar em uma estratégia de armazenamento da estrutura; Pensar na interface das operações que irão manipular os dados da estrutura;

20 Para representar fisicamente uma pilha podemos usar diferentes estratégias: Contigüidade física com o uso de vetores; Alocação dinâmica ou encadeamento com a utilização de ponteiros; Vamos adotar a opção 1 (utilização de vetores) em função da simplicidade dos algoritmos; A organização lógica da pilha independe da estratégia de armazenamento.

21 #define MAX 100 De que forma posso representar uma pilha? typedef struct pilha { int topo; int vetor[max]; } Pilha;

22 Qual é a interface do TAD Pilha? Inicialmente precisamos: Criar uma pilha; Empilhar um elemento; Desempilhar um elemento; Destruir uma pilha (liberar a memória ocupada pela mesma); Saber se a pilha está vazia; Saber se a pilha está cheia; etc...

23 Pilha* criapilha(); void liberapilha(pilha* p); int empilha(pilha* p, int v); int desempilha(pilha* p, int* v); int estahvazia(pilha* p); int estahcheia(pilha* p);

24 Vetor[6]: topo = 6 topo = 5 topo = 4 topo = 3 topo = 2 topo = 1 topo = 0 Empilha 10 Empilha 20 Empilha 30 Desempilha Empilha 50 Empilha 40 Empilha 12 Empilha 7 Empilha 9 Erro! Pilha cheia

25 Pilha* criapilha(); Aloca memória para a estrutura física; Inicializa o topo do vetor; Retorna um ponteiro para a estrutura criada; void liberapilha(pilha* p); Recebe um ponteiro para uma estrutura do tipo Pilha e libera a memória ocupada por ela;

26 int estahvazia(pilha* p); O topo está na posição zero! int estahcheia(pilha* p); O topo está na última posição!

27 int empilha(pilha* p, int v); Recebe um ponteiro para uma estrutura do tipo Pilha e um valor a ser empilhado; Verifica se a pilha já não está cheia; Se não está, então... Coloca o elemento na posição indicada pelo topo Incrementa o valor de topo; A função empilha() retorna 1 (um) se o valor foi empilhado ou então retorna 0 (zero) se não foi possível empilhar;

28 int desempilha(pilha* p, int* v); Recebe um ponteiro para uma estrutura do tipo Pilha e um ponteiro para uma variável inteira; Verifica se a pilha já não está vazia; Se não está, então... Retira o elemento da posição logo abaixo do topo; Decrementa o valor de topo; A função desempilha() retorna 1 (um) se o valor foi desempilhado ou então retorna 0 (zero) se não foi possível desempilhar;

29 a = criapilha(); empilha(a,10); empilha(a,20); empilha(a,30); int x; desempilha(a, &x); printf("elemento '%d' retirado",x); liberapilha(a);

30 Exercícios para fixação

31 Dado o seguinte programa escrito em C: 2007 #include <stdio.h> Qual é a resposta que int main(void) será impressa na { tela? int n[] = {7, 8, 9}; (a) Valor: 7 Valor: 8 int *p; (b) Valor: 7 Valor: 7 (c) Valor: 8 Valor: 9 p = &n[0]; (d) Valor: 7 Valor: 9 p++; (e) Valor: 9 Valor: 9 printf("valor: %d ", *p); (*p)++; printf("valor: %d\n", *p); }

32 Escreva um programa para simular o funcionamento de uma Torre de Hanói. Você deve mover todos os discos de uma torre para outra sem jamais colocar um disco maior encima de um disco menor. Para simplificar utilize uma torre com três discos;