Estruturas de Dados. Profº Carlos Alberto Teixeira Batista

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1 Estruturas de Dados Profº Carlos Alberto Teixeira Batista

2 Lista Linear São estruturas formadas por um conjunto de dados de forma a preservar a relação de ordem linear entre eles; As formas de Representação são: Lista Sequencial Lista Encadeada

3 Lista Linear Uma Lista Linear (LL) é uma sequência de nós Nós - elementos do mesmo tipo Relação de ordem linear (ou total) Fonte: EDELWEISS, N.; GALANTE, R. Estruturas de Dados. Porto Alegre: Bookman, 2009.

4 Lista linear a b c d e Segundo nó Primeiro nó Último nó Fonte: EDELWEISS, N.; GALANTE, R. Estruturas de Dados. Porto Alegre: Bookman, 2009.

5 Lista linear Estrutura dos nós Estrutura interna é abstraída Pode ter uma complexidade arbitrária Enfatizado o conjunto de relações existente a b c d z INFORMAÇÕES Número RG Nome Nasc. Cargo Fonte: EDELWEISS, N.; GALANTE, R. Estruturas de Dados. Porto Alegre: Bookman, 2009.

6 Lista linear Definição formal Uma lista linear é uma coleção de n 0 nós x 1, x 2,..., x n, todos do mesmo tipo, cujas propriedades estruturais relevantes envolvem apenas as posições relativas lineares entre nós: n = 0 : lista vazia, apresenta zero nós n > 0 : x 1 é o primeiro nó, x n é o último nó 1 < k < n : x k é precedido por x k-1 e sucedido por x k+1 Lista linear : sequência de 0 ou mais nós do mesmo tipo Fonte: EDELWEISS, N.; GALANTE, R. Estruturas de Dados. Porto Alegre: Bookman, 2009.

7 Lista linear Exemplos de aplicações com listas Notas de alunos Cadastro de funcionários de uma empresa Itens em estoque em uma empresa Dias da semana Vagões de um trem Letras de uma palavra Pessoas esperando ônibus Cartas de baralho Precipitações pluviométricas em um mês/dia Fonte: EDELWEISS, N.; GALANTE, R. Estruturas de Dados. Porto Alegre: Bookman, 2009.

8 Lista linear Operações sobre listas lineares Operações básicas: Criação de uma lista Inserção de um nó Exclusão de um nó Acesso a um nó Impressão de uma lista Fonte: EDELWEISS, N.; GALANTE, R. Estruturas de Dados. Porto Alegre: Bookman, 2009.

9 Lista linear Representação física de uma lista linear Representação física das relações existentes entre os nós e não aquelas internas a eles Contiguidade física (sequencial) Encadeamento Fonte: EDELWEISS, N.; GALANTE, R. Estruturas de Dados. Porto Alegre: Bookman, 2009.

10 Lista Seqüencial Explora a seqüencialidade da memória do computador, de tal forma que os nós de uma lista sejam armazenados em endereços seqüenciais; Pode ser representado por um vetor na memória principal ou um arquivo seqüencial em disco.

11 Lista Encadeada Esta estrutura é tida como uma seqüência de elementos encadeados por ponteiros; Cada elemento deve conter, além do dado propriamente dito, uma referência para o próximo elemento da lista.

12 Lista Seqüencial Uma lista representada de forma seqüencial é um conjunto de registros onde estão estabelecidas regras de precedência entre seus elementos; O sucessor de um elemento ocupa posição física subseqüente. A implementação de operações pode ser feita utilizando array e registro, associando o elemento a(i) com o índice i (mapeamento seqüencial).

13 Lista Seqüencial CARACTERÍSTICAS Os elementos na lista estão armazenados fisicamente em posições consecutivas; A inserção de um elemento na posição a(i) causa o deslocamento a direita do elemento de a(i) ao último; A eliminação do elemento a(i) requer o deslocamento à esquerda do a(i+1) ao último;

14 Lista Seqüencial LL contiguidade física Implementação de LL através de contiguidade física Utiliza a sequencialidade da memória para representar a ordem entre os nós Endereços fisicamente adjacentes, nós logicamente adjacentes Fonte: EDELWEISS, N.; GALANTE, R. Estruturas de Dados. Porto Alegre: Bookman, 2009.

15 Lista Seqüencial Implementação de LL sobre arranjo de 1 dimensão Lista linear LL contiguidade física L1 L2 L3 L4 L5 L6 L L L1 L2 L3 L4 L5 L6 Arranjo Fonte: EDELWEISS, N.; GALANTE, R. Estruturas de Dados. Porto Alegre: Bookman, 2009.

16 Lista Seqüencial LL contiguidade física Características Todos os elementos do arranjo tem tipo igual Cada elemento do arranjo é um nó Tipo do nó = tipo do elemento do arranjo Posição no arranjo representa posição na LL Acesso direto aos nós Natureza dinâmica inserção / remoção de nodos Comprimento varia durante aplicação L1 L2 L3 L4 L5 L6 L L L1 L2 L3 L4 L5 L6 Fonte: EDELWEISS, N.; GALANTE, R. Estruturas de Dados. Porto Alegre: Bookman, 2009.

17 Lista Seqüencial LL contiguidade física Tipos de dados Tipos de dados utilizados nos algoritmos para LL implementada com contiguidade física: TipoNodo = registro Nome: string Código: inteiro Valor: real fim registro TipoLista = arranjo [1.. N] de TipoNodo Fonte: EDELWEISS, N.; GALANTE, R. Estruturas de Dados. Porto Alegre: Bookman, 2009.

18 Lista Seqüencial - inserção A inserção de um elemento na posição a(i) causa o deslocamento a direita do elemento de a(i) ao último;

19 Lista Seqüencial - inserção A inserção de um elemento na posição a(i) causa o deslocamento a direita do elemento de a(i) ao último;

20 Lista Seqüencial - inserção A inserção de um elemento na posição a(i) causa o deslocamento a direita do elemento de a(i) ao último;

21 Lista Seqüencial - inserção A inserção de um elemento na posição a(i) causa o deslocamento a direita do elemento de a(i) ao último;

22 Lista Seqüencial - inserção A inserção de um elemento na posição a(i) causa o deslocamento a direita do elemento de a(i) ao último;

23 Lista Seqüencial - remoção Remover (20) A eliminação do elemento a(i) requer o deslocamento à esquerda do a(i+1) ao último.

24 Lista Seqüencial - remoção A eliminação do elemento a(i) requer o deslocamento à esquerda do a(i+1) ao último.

25 Lista Seqüencial - remoção A eliminação do elemento a(i) requer o deslocamento à esquerda do a(i+1) ao último.

26 Lista Seqüencial - remoção A eliminação do elemento a(i) requer o deslocamento à esquerda do a(i+1) ao último.

27 Lista Seqüencial - remoção A eliminação do elemento a(i) requer o deslocamento à esquerda do a(i+1) ao último.

28 Lista Seqüencial - remoção A eliminação do elemento a(i) requer o deslocamento à esquerda do a(i+1) ao último.

29 Lista Seqüencial Vantagens: Acesso direto indexado a qualquer elemento da lista Tempo constante para acessar o elemento i - dependerá somente do índice. Desvantagem: Movimentação quando eliminado/inserido elemento Tamanho máximo pré-estimado

30 Lista Seqüencial Quando usar: Listas pequenas Inserção/remoção no fim da lista Tamanho máximo bem definido

31 Lista Sequencial As propriedades estruturadas da lista permitem responder a questões como: Se uma lista está vazia Se uma lista está cheia Quantos elementos existem na lista Qual é o elemento de uma determinada posição Qual a posição de um determinado elemento Inserir um elemento na lista Eliminar um elemento da lista

32 Interface do tipo lista sequencial A interface é representada pelo arquivo lstseq.h :

33 Implementação da lista sequencial A implementação é representada pelo arquivo lstseq.c :

34 Implementação da lista sequencial A implementação é representada pelo arquivo lstseq.c :

35 Implementação da lista sequencial A implementação é representada pelo arquivo lstseq.c :

36 Implementação da lista sequencial A implementação é representada pelo arquivo lstseq.c :

37 Implementação da lista sequencial A implementação é representada pelo arquivo lstseq.c :

38 Implementação da lista sequencial Exemplo de utilização do tipo lista: main.c :

39 EXERCÍCIOS Acrescente ao TDA Lista as operações abaixo e implementeas: Procedimento que informe quantos elementos existem na lista; Uma função que retorna o elemento de uma dada posição; Uma função que retorna a posição de um dado elemento; Um procedimento que esvazie a lista.