LISTA DUPLAMENTE ENCADEADA

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

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

SUMÁRIO 12 LISTA DUPLAMENTE ENCADEADA... 1 12.1 A CLASSE NÓ PARA UMA LISTA DUPLAMENTE ENCADEADA... 1 12.1.1 Método Adicionar no Início... 2 12.1.2 Excluir um Nó... 3 12.1.3 Exemplo de uma Lista Duplamente Encadeada... 4 12.2 DEMONSTRAÇÃO DE UMA LISTA DUPLAMENTE ENCADEADA... 7 12.3 ESTUDO DE CASO... 9 12.4 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS... 10

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. 12.1 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;

2 12.1.1 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;

Há também casos especiais para a rotina de inserção quando a inserção no início ou ao fim da lista. 3 12.1.2 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;

4 12.1.3 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; 10 11 public NoDuplo(){ 12 item = null; 13 proximo = null; 14 anterior = null; 15 16 17 public NoDuplo(String novoitem, NoDuplo noanterior, 18 NoDuplo noproximo){ 19 item = novoitem; 20 proximo = noproximo; 21 anterior = noanterior; 22 23 //fim da classe interna NoDuplo 24 25 public class IteradorDuplamenteLigado{

5 26 private NoDuplo posicao = null; 27 28 public IteradorDuplamenteLigado(){ 29 posicao = cabeca; 30 31 public void reiniciar(){ 32 posicao = cabeca; 33 34 35 public boolean temproximo(){ 36 return (posicao!= null); 37 38 39 public String observar(){ 40 if (!temproximo()) 41 throw new IllegalStateException(); 42 return posicao.item; 43 44 45 public String proximo(){ 46 if (!temproximo()) 47 throw new IllegalStateException(); 48 String retorno = posicao.item; 49 posicao = posicao.proximo; 50 return retorno; 51 52 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 */

6 58 NoDuplo temp = cabeca; 59 while (temp.proximo!= null) 60 temp = temp.proximo; 61 temp.proximo = new NoDuplo(novoDado, temp, null); 62 63 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; 72 73 74 75 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; 82 83 else if (posicao.proximo == null){ 84 //Exclui o último nó 85 posicao.anterior.proximo = null; 86 posicao = null; 87 88 else{ 89 posicao.anterior.proximo = posicao.proximo;

7 90 posicao.proximo.anterior = posicao.anterior; 91 posicao = posicao.proximo; 92 93 94 //Iterador Duplamente Ligado 95 96 private NoDuplo cabeca; 97 98 public IteradorDuplamenteLigado iterador(){ 99 return new IteradorDuplamenteLigado(); 100 101 102 public ListaDuplamenteEncadeada(){ 103 cabeca = null; 104 105 106 //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; 111 112 cabeca = novacabeca; 113 114 12.2 DEMONSTRAÇÃO DE UMA LISTA DUPLAMENTE ENCADEADA O quadro 6 demonstra os métodos de adição, exclusão e inclusão em uma lista duplamente ligada.

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(); 21 22 System.out.println("A lista agora contém: "); 23 i.reiniciar(); 24 while(i.temproximo()) 25 System.out.println(i.proximo()); 26 System.out.println(); 27 28 i.reiniciar(); 29 i.proximo(); 30 System.out.println("Inserir Meias antes de "+i.observar());

9 31 i.insereaqui("meias"); 32 33 i.reiniciar(); 34 System.out.println("A lista agora contém:"); 35 while (i.temproximo()) 36 System.out.println(i.proximo()); 37 System.out.println(); 38 39 A figura 2 mostra a saída produzida pela aplicação de exemplo. Figura 2 Exemplo da saída produzida pela aplicação. 12.3 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.

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. 12.4 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS DROZDEK, Adam. Estrutura de dados e algoritmos em C++. 1ª Edição. São Paulo: Cengage Learning, 2009. SAVITCH, Walter. Absolute Java, 5ª ed. New Jersey: Pearson Education, 2012.