LISTA DUPLAMENTE ENCADEADA

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1 COLÉGIO ESTADUAL ULYSSES GUIMARÃES CURSO TÉCNICO PROFISSIONALIZANTE EM INFORMÁTICA ERINALDO SANCHES NASCIMENTO LISTA DUPLAMENTE ENCADEADA FOZ DO IGUAÇU 2013

2 LISTA DE QUADROS QUADRO 1 EXEMPLO DE UM NÓ PARA LISTA DUPLAMENTE ENCADEADA... 1 QUADRO 2 CONSTRUTOR PARA NÓS EM LISTA DUPLAMENTE ENCADEADA. 1 QUADRO 3 ADICIONA O NÓ QUE SERÁ O PRIMEIRO NÓ NA LISTA... 2 QUADRO 4 EXCLUIR UM NÓ DE UMA LISTA DUPLAMENTE ENCADEADA... 3 QUADRO 5 LISTA DUPLAMENTE ENCADEADA COM UM ITERADOR... 4 QUADRO 6 A UTILIZAÇÃO DE UMA LISTA DUPLAMENTE ENCADEADA COM ITERADOR... 8

3 SUMÁRIO 12 LISTA DUPLAMENTE ENCADEADA A CLASSE NÓ PARA UMA LISTA DUPLAMENTE ENCADEADA Método Adicionar no Início Excluir um Nó Exemplo de uma Lista Duplamente Encadeada DEMONSTRAÇÃO DE UMA LISTA DUPLAMENTE ENCADEADA ESTUDO DE CASO REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS... 10

4 1 12 LISTA DUPLAMENTE ENCADEADA Uma lista encadeada comum permite mover a lista em uma única direção (seguindo os links). Uma lista duplamente encadeada tem uma ligação que tem uma referência para o próximo nó e uma referência para o nó anterior. Em alguns casos, a ligação ao nó anterior pode simplificar o código A CLASSE NÓ PARA UMA LISTA DUPLAMENTE ENCADEADA O quadro 1 apresente a classe nó para uma lista duplamente encadeada. Quadro 1 Exemplo de um nó para lista duplamente encadeada private class NoDuplo{ private String item; private NoDuplo anterior; private NoDuplo proximo; Os construtores e alguns métodos na classe lista duplamente encadeada exigirão mudanças (do caso simplesmente encadeada) em suas definições para acomodar o link extra. As principais alterações são para os métodos que adiciona e exclui nós. O quadro 2 adiciona um novo construtor que define os nós anterior e próximo. Quadro 2 Construtor para nós em lista duplamente encadeada public NoDuplo(String novoitem, NoDuplo noanterior, NoDuplo noproximo){ item = novoitem; proximo = noproximo; anterior = noanterior;

5 Método Adicionar no Início Para adicionar um novo nó no início da lista requer a criação de links em dois nós em vez de um. A figura 1exibe uma lista duplamente encadeada. No método addinicio, primeiro cria-se um novo noduplo. O novo nó vai no início da lista, definindo-se o link anterior para nulo e o próximo link para o atual nó cabeça. Figura 1 Uma lista duplamente encadeada. Em seguida, deve-se definir o link anterior no nó principal antigo para fazer referência ao novo nó cabeça. Deve-se tomar cuidado para garantir que a cabeça não seja nulo (ou seja, a lista não está vazia). O quadro 3 mostra o processo para adicionar um novo nó ao início. Nesse caso, o novo nó será inserido na frente do iterador referenciado por posição. Quadro 3 Adiciona o nó que será o primeiro nó na lista public void addinicio(string nomeitem){ NoDuplo novacabeca = new NoDuplo(nomeItem, null, cabeca); if (cabeca!= null){ cabeca.anterior = novacabeca; cabeca = novacabeca;

6 Há também casos especiais para a rotina de inserção quando a inserção no início ou ao fim da lista Excluir um Nó Para excluir um nó de uma lista duplamente encadeada também exige a atualização das referências de ambos os lados do nó a ser excluído. A exclusão de um nó no início ou no final da lista devem ser tratados separadamente. O processo geral de exclusão de um nó referenciado por posição é mostrado no quadro 4. Quadro 4 Excluir um nó de uma lista duplamente encadeada public void excluir(){ if (posicao == null) throw new IllegalStateException(); else if (posicao.anterior == null){ //Exclui o primeiro nó cabeca = cabeca.proximo; posicao = cabeca; else if (posicao.proximo == null){ //Exclui o último nó posicao.anterior.proximo = null; posicao = null; else{ posicao.anterior.proximo = posicao.proximo; posicao.proximo.anterior = posicao.anterior; posicao = posicao.proximo;

7 Exemplo de uma Lista Duplamente Encadeada O quadro 5 apresenta um exemplo completo de uma lista duplamente encadeada. O uso da lista duplamente encadeada é praticamente idêntico ao de uma lista simplesmente encadeada. Quadro 5 Lista duplamente encadeada com um iterador 1 package listaduplamenteendadeada; 2 3 import java.util.nosuchelementexception; 4 5 public class ListaDuplamenteEncadeada { 6 private class NoDuplo{ 7 private String item; 8 private NoDuplo anterior; 9 private NoDuplo proximo; public NoDuplo(){ 12 item = null; 13 proximo = null; 14 anterior = null; public NoDuplo(String novoitem, NoDuplo noanterior, 18 NoDuplo noproximo){ 19 item = novoitem; 20 proximo = noproximo; 21 anterior = noanterior; //fim da classe interna NoDuplo public class IteradorDuplamenteLigado{

8 5 26 private NoDuplo posicao = null; public IteradorDuplamenteLigado(){ 29 posicao = cabeca; public void reiniciar(){ 32 posicao = cabeca; public boolean temproximo(){ 36 return (posicao!= null); public String observar(){ 40 if (!temproximo()) 41 throw new IllegalStateException(); 42 return posicao.item; public String proximo(){ 46 if (!temproximo()) 47 throw new IllegalStateException(); 48 String retorno = posicao.item; 49 posicao = posicao.proximo; 50 return retorno; public void insereaqui(string novodado){ 53 if (posicao == null && cabeca!= null){ 54 /* 55 * Adiciona ao fim. 56 * Primeiro move um ponteiro temporário para o final da lista. 57 */

9 6 58 NoDuplo temp = cabeca; 59 while (temp.proximo!= null) 60 temp = temp.proximo; 61 temp.proximo = new NoDuplo(novoDado, temp, null); else if (cabeca == null posicao.anterior == null) 64 //a cabeça de lista 65 ListaDuplamenteEncadeada.this.addInicio(novoDado); 66 else{ 67 //insere antes da posição atual 68 NoDuplo temp = new NoDuplo(novoDado, 69 posicao.anterior, posicao); 70 posicao.anterior.proximo = temp; 71 posicao.anterior = temp; public void excluir(){ 76 if (posicao == null) 77 throw new IllegalStateException(); 78 else if (posicao.anterior == null){ 79 //Exclui o primeiro nó 80 cabeca = cabeca.proximo; 81 posicao = cabeca; else if (posicao.proximo == null){ 84 //Exclui o último nó 85 posicao.anterior.proximo = null; 86 posicao = null; else{ 89 posicao.anterior.proximo = posicao.proximo;

10 7 90 posicao.proximo.anterior = posicao.anterior; 91 posicao = posicao.proximo; //Iterador Duplamente Ligado private NoDuplo cabeca; public IteradorDuplamenteLigado iterador(){ 99 return new IteradorDuplamenteLigado(); public ListaDuplamenteEncadeada(){ 103 cabeca = null; //adiciona o nó que será o primeiro nó na lista 107 public void addinicio(string nomeitem){ 108 NoDuplo novacabeca = new NoDuplo(nomeItem, null, cabeca); 109 if (cabeca!= null){ 110 cabeca.anterior = novacabeca; cabeca = novacabeca; DEMONSTRAÇÃO DE UMA LISTA DUPLAMENTE ENCADEADA O quadro 6 demonstra os métodos de adição, exclusão e inclusão em uma lista duplamente ligada.

11 8 Quadro 6 A utilização de uma lista duplamente encadeada com iterador 1 package listaduplamenteendadeada; 2 3 public class AppListaDuplamenteEncadeada { 4 public static void main(string[] args) { 5 ListaDuplamenteEncadeada lista = new ListaDuplamenteEncadeada(); 6 ListaDuplamenteEncadeada.IteradorDuplamenteLigado i = lista.iterador(); 7 8 lista.addinicio("sapatos"); 9 lista.addinicio("suco de laranja"); 10 lista.addinicio("casaco"); 11 System.out.println("A lista contém:"); 12 i.reiniciar(); 13 while (i.temproximo()) 14 System.out.println(i.proximo()); 15 System.out.println(); 16 i.reiniciar(); 17 i.proximo(); 18 i.proximo(); 19 System.out.println("Apaga "+i.observar()); 20 i.excluir(); System.out.println("A lista agora contém: "); 23 i.reiniciar(); 24 while(i.temproximo()) 25 System.out.println(i.proximo()); 26 System.out.println(); i.reiniciar(); 29 i.proximo(); 30 System.out.println("Inserir Meias antes de "+i.observar());

12 9 31 i.insereaqui("meias"); i.reiniciar(); 34 System.out.println("A lista agora contém:"); 35 while (i.temproximo()) 36 System.out.println(i.proximo()); 37 System.out.println(); A figura 2 mostra a saída produzida pela aplicação de exemplo. Figura 2 Exemplo da saída produzida pela aplicação ESTUDO DE CASO Desenvolva um programa para uma pequena biblioteca para incluir novos livros, registrar a saída e o retorno de livros. 1. Crie uma lista simplesmente encadeada incluindo os autores de todos os livros da biblioteca. A lista deve ser ordenada alfabeticamente e a busca pode ser interrompida se o nome for autor for encontrado ou se atingirmos o final da lista.

13 10 2. O programa usa uma matriz Pessoas de todas as pessoas que usaram a biblioteca pelo menos uma vez. Essa matriz deve ser indexada pela letra. 3. O programa define quatro classes: Autor, Livro, Pessoa e LivroRetirado REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS DROZDEK, Adam. Estrutura de dados e algoritmos em C++. 1ª Edição. São Paulo: Cengage Learning, SAVITCH, Walter. Absolute Java, 5ª ed. New Jersey: Pearson Education, 2012.