ESTRUTURA DE DADOS CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO RIO. Curso de Tecnologia em Sistemas para Internet

Transcrição

1 INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO RIO GRANDE DO NORTE ESTRUTURA DE DADOS Docente: Éberton da Silva Marinho ebertonsm@gmail.com eberton.marinho@ifrn.edu.br Curso de Tecnologia em Sistemas para Internet 26/01/2014

2 SUMÁRIO Estruturas de dados fundamentais Vetores Matrizes Listas encadeadas

3 ESTRUTURAS DE DADOS FUNDAMENTAIS

4 VETORES (ARRAYS) Um vetor em Java é um objeto que contém uma coleção de objetos, todos do mesmo tipo Os elementos de um vetor são acessados por meio de índices de valor inteiro, variando de 0 a n-1 int [] a = new int[6]; A quantidade de elementos de um vetor em Java pode ser acesso pela propriedade length Uma vez alocado, o tamanho do vetor não pode ser alterado O tempo de acesso a um elemento do vetor é da ordem O(1)

5 ESTENDENDO OS VETORES JAVA

6 ESTENDENDO OS VETORES JAVA T(n) = O(n)

7 ESTENDENDO OS VETORES JAVA

8 ESTENDENDO OS VETORES JAVA

9 ESTENDENDO OS VETORES JAVA T(n) = O(m)

10 VETORES MULTIDIMENSIONAIS Um vetor bidimensional pode ser declarado da seguinte forma: int [][] x = new int[3][5]; E acessado da seguinte forma: int a = x[2][3]; Um vetor bidimensional em Java é representado como vetores de vetores Exercício: Modifique a classe Array e crie uma BidimensionalArray que armazena os inteiros em um vetor unidimensional

11 MATRIZES

12 MULTIPLICAÇÃO DE MATRIZES Exemplo

13 MULTIPLICAÇÃO DE MATRIZES Qual Q l o tempo computacional deste algoritmo? Para A[m][n] e B[n][p], e considerando o que as matrizes são quadradas, T(n) = O(n 3 )

14 MULTIPLICAÇÃO DE MATRIZES Há alguma implementação de um algoritmo que tenha um tempo computacional melhor? Dê um exemplo de implementação e diga qual o tempo computacional deste implementação. Qual o nome da técnica utilizada?

15 PROBLEMAS DOS VETORES Um vetor em Java é um objeto que contém uma coleção de objetos, todos do mesmo tipo Maneira rápida de criar uma sequência de elementos do mesmo tipo na memória Uma vez alocado, o tamanho do vetor não pode ser alterado Se não tivermos como mensurar a priori a quantidade de elementos que vamos utilizar, pode haver desperdício espaço, ou necessitamos de espaço extra para armazenar mais elementos

16 LISTAS SIMPLES ENCADEADAS Sequência de objetos alocados dinamicamente, cada qual fazendo referência ao seu sucessor na lista. O tamanho da lista pode ser redimensionado a qualquer instante Gasta espaço necessário para armazenar a lista, sem desperdício O tempo para criar cada elemento da lista é oneroso

17 LISTAS ENCADEADAS Há diversas implementações de listas encadeadas. Algumas seguem abaixo:

18 LISTAS SIMPLES ENCADEADAS Nesta implementação temos uma cabeça (head) que aponta para o primeiro elemento da lista Cada elemento da lista aponta para o próximo elemento O último elemento aponta para uma referência nula Adicionar elementos no início da lista é fácil, porém, para adicionar elementos no final tempos que percorrer toda a lista

19 LISTAS SIMPLES ENCADEADAS Nesta implementação temos uma cabeça (head) que aponta para o primeiro elemento da lista Também temos uma cauda (tail) Cada elemento da lista aponta para o próximo elemento O último elemento aponta para uma referência nula Adicionar elementos no início ou fim da lista é fácil

20 LISTAS SIMPLES ENCADEADAS Nesta implementação temos uma cabeça (head) que aponta para o primeiro elemento da lista Cada elemento da lista aponta para o próximo elemento O último elemento aponta para o elemento sentinela Adicionar elementos no início da lista é fácil Também chamada de lista circular

21 LISTAS SIMPLES ENCADEADAS Nesta implementação temos uma cauda (tail) que aponta para o último elemento da lista Cada elemento da lista aponta para o próximo elemento O último elemento aponta para o primeiro Adicionar elementos no início ou fim da lista é fácil Também chamada de lista circular

22 EXERCÍCIO Implemente uma das listas encadeadas com o nome LinkedList, que possua os métodos para: Adicionar i elementos a lista encadeada d Retirar elementos da lista encadeada Imprimir os elementos da lista encadeada Após, faça um programa que utilize esta lista e adicione os elementos: 3, 1, 5, 7, 10, 20, 4, 1, 5, 6, 1, 50. Depois retire os elementos: 1, 20, 30, 2, 4, 9. Qual será o resultado impresso quando chamarmos o método para imprimir os elementos da nossa lista encadeada?

23 DÚVIDAS Endereço eletrônico da disciplina: 23