Estrutura de Dados Conceitos Iniciais

Transcrição

1 Engenharia de CONTROLE e AUTOMAÇÃO Estrutura de Dados Conceitos Iniciais Aula 01 DPEE 1038 Estrutura de Dados para Automação Curso de Engenharia de Controle e Automação Universidade Federal de Santa Maria beltrame@mail.ufsm.br

2 Sumário Introdução Estrutura de dados Tipos primitivos de dados char int float double void Exemplos Relação entre binários e decimais Números reais String de caracteres 2

3 Introdução Algoritmo Processo sistemático para a resolução de um problema Dados de Entrada Dados de Saída (Solução) Unidade de Processamento Computa uma saída (solução) a partir de informações de entrada Manipula os dados de entrada para obter a solução Composto de um modelo matemático e um conjunto de operações 3

4 Introdução Aspectos básicos no estudo dos algoritmos Correção Verificar a exatidão do método empregado, realizada através de uma prova matemática Análise Obtenção dos parâmetros que para avaliar a eficiência do algoritmo (ocupação e memória) Quando os dados são dispostos e manipulados de forma homogênea, constituem um tipo de dado abstrato Forma de representação em uma linguagem específica Empregar operações suportadas pelo computador 4

5 Estrutura de Dados Um tipo estruturado éum exemplo de estrutura de dados Tipos estruturados são estruturas de dados já pré definidas na linguagem de programação O programador pode definir outras estruturas de dados para armazenar as informações que seu programa precisa manipular Exemplos Vetores, registros, listas encadeadas, pilhas, filas, árvores, grafos, etc., são estruturas utilizadas para armazenar informação na memória principal 5

6 Tipos Primitivos de Dados Tipos básicos de dados char: Éum caractere. Geralmente armazenado em código (ASCII) int: Número inteiro. Éo tipo padrão de dado em C float: Número em ponto flutuante de precisão simples. Números reais double: Número em ponto flutuante de precisão dupla void: Indica que não há um tipo definido Modificadores dos tipos básicos São expressões que alteram o tamanho do conjunto de valores que o tipo pode representar signed unsigned short long 6

7 Tipos Primitivos de Dados 1/5 Tipo Bits Forma de Leitura Limite Mínimo Limite Máximo char 8 %c unsigned char 8 %c signed char 8 %c int 16 %i unsigned int 16 %u signed int 16 %i short int 16 %hi unsigned short int 16 %hu signed short int 16 %hi long int 32 %li signed long int 32 %li unsigned long int 32 %lu float 32 %f ±3,4E 38 ±3,4E+38 double 64 %lf ±1,7E 308 ±1,7E+308 long double 80 %Lf ±3,4E 4932 ±3,4E

8 Tipos Primitivos de Dados Relação entre Binários e Decimais Sistema de numeração binário Método para interpretar definições de bits como inteiros nãonegativos Um inteiro érepresentado por uma soma de potências de 2 0 significa: não incluir na soma 1 significa: incluir na soma 2 n ou 1 8

9 Tipos Primitivos de Dados Representação de números binários negativos Notação de complemento de um Cada bit é mudado para seu oposto Faixa de bits: 2 (n 1) + 1 a 2 (n 1) 1 O zero pode ser representado de duas formas = = 38 9

10 Tipos Primitivos de Dados Representação de números binários negativos Notação de complemento de dois Cada bit é mudado para seu oposto e soma se 1 Faixa de bits: 2 (n 1) a 2 (n 1) 1 Agora, existe apena uma notação para o zero = = 38 10

11 Tipos Primitivos de Dados Decimal codificado em binário Uma string de 4 bits éusada para representar um dígito decimal Exemplo: = Na notação de decimal codificado em binário Existem 4 combinações de bits inválidas! Exemplo: 1010 b = 10 d a 1111 b = 15 d 11

12 Tipos Primitivos de Dados Notação de ponto flutuante Conceito geral: (Mantissa) x (Base) Expoente Base: número inteiro fixo Mantissa: número inteiro variável Expoente: número inteiro variável Características Números Reais Pode ser usada para representar números com valores muito grandes ou muito pequenos O fator limite para a exatidão éo número de dígitos binários significativos da mantissa 12

13 Tipos Primitivos de Dados String de Caracteres Nem sempre a informação é interpretada de modo numérico Ex.: nomes, títulos, endereços, etc. Representação: string de caracteres (str) Cada caractere precisa ser representado por um conjunto de bits dentro do computador Nº de bits para representar um caractere: tamanho de byte A esse grupo de bits, denomina se: byte A atribuição de strings de bits a caracteres pode ser aleatória Código ASCII: usa 7 bits para representação (128 caracteres) 13

14 Tipos Primitivos de Dados Código ASCII American Standard Code for Information Interchange 7 bits para representação + 1 bit para teste de paridade Baseada no alfabeto inglês Código Caractere Código Caractere & A B

15 Tipos Primitivos de Dados 1/5 Qualquer significado pode ser atribuído a um padrão de bits A interpretação do padrão de bits que dá significado àinformação Por exemplo, sejam as strings = 38 (binário) = 26 (decimal codificado em binário) = & (ASCII) 15

16 Revisão Algoritmo Processo sistemático para a resolução de um problema Composto de um modelo matemático e um conjunto de operações Manipula os dados de entrada para obter a solução Tipos elementares de dados char, int, float, double, void Modificadores signed, undigned short, long 16