Contenedores asociativos en la STL de C++

Transcripción

1 Contenedores asociativos en la STL de C++ mat-151 Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos 05.05

2 Variables y funciones estáticas de clase Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

3 Variables y funciones estáticas de clase Ejemplos: Pueden ser const y se inicializan afuera. Las funciones staticas accesan miembros estáticos Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

4 Contenedores en la STL de C++ Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

5 Contenedores en la STL de C++ Un contenedor es un objeto que guarda una colección de otros objetos. Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

6 Contenedores en la STL de C++ Un contenedor es un objeto que guarda una colección de otros objetos. Están implementados como templates, lo que les dá gran flexibilidad en los tipos que soportan. Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

7 Contenedores en la STL de C++ Un contenedor es un objeto que guarda una colección de otros objetos. Están implementados como templates, lo que les dá gran flexibilidad en los tipos que soportan. Los contenedores dan acceso a sus datos ya sea por acceso directo o a través de iteradores. Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

8 Contenedores en la STL de C++ Un contenedor es un objeto que guarda una colección de otros objetos. Están implementados como templates, lo que les dá gran flexibilidad en los tipos que soportan. Los contenedores dan acceso a sus datos ya sea por acceso directo o a través de iteradores. Los iteradores son objetos de referencia con propiedades similares a los apuntadores. Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

9 Contenedores en la STL de C++ Un contenedor es un objeto que guarda una colección de otros objetos. Están implementados como templates, lo que les dá gran flexibilidad en los tipos que soportan. Los contenedores dan acceso a sus datos ya sea por acceso directo o a través de iteradores. Los iteradores son objetos de referencia con propiedades similares a los apuntadores. Los contenedores implementan estructuras muy usadas en programación: arreglos dinámicos (vector), colas (queue), pilas (stack), montículos (priority_queue), listas ligadas (list), árboles (set), arreglos asociativos (map)... Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

10 Contenedores en la STL de C++ Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

11 Contenedores en la STL de C++ Varios contenedores pueden compartir funcionalidad. La decisión de cuál usar depende de la eficiencia de estas operaciones en cada contenedor. Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

12 Contenedores en la STL de C++ Varios contenedores pueden compartir funcionalidad. La decisión de cuál usar depende de la eficiencia de estas operaciones en cada contenedor. Contenedores secuenciales: Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

13 Contenedores en la STL de C++ Varios contenedores pueden compartir funcionalidad. La decisión de cuál usar depende de la eficiencia de estas operaciones en cada contenedor. Contenedores secuenciales: vector, deque, list Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

14 Contenedores en la STL de C++ Varios contenedores pueden compartir funcionalidad. La decisión de cuál usar depende de la eficiencia de estas operaciones en cada contenedor. Contenedores secuenciales: vector, deque, list Adaptadores de contenedor: Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

15 Contenedores en la STL de C++ Varios contenedores pueden compartir funcionalidad. La decisión de cuál usar depende de la eficiencia de estas operaciones en cada contenedor. Contenedores secuenciales: vector, deque, list Adaptadores de contenedor: stack, queue, priority_queue Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

16 Contenedores en la STL de C++ Varios contenedores pueden compartir funcionalidad. La decisión de cuál usar depende de la eficiencia de estas operaciones en cada contenedor. Contenedores secuenciales: vector, deque, list Adaptadores de contenedor: stack, queue, priority_queue Contenedores asociativos: Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

17 Contenedores en la STL de C++ Varios contenedores pueden compartir funcionalidad. La decisión de cuál usar depende de la eficiencia de estas operaciones en cada contenedor. Contenedores secuenciales: vector, deque, list Adaptadores de contenedor: stack, queue, priority_queue Contenedores asociativos: set, multiset, map, multimap. Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

18 Iteradores de contenedores Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

19 Iteradores de contenedores Existen para la gran mayoría de los contenedores estándar, y son definidos: Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

20 Iteradores de contenedores Existen para la gran mayoría de los contenedores estándar, y son definidos: Contenedor::iterador Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

21 Iteradores de contenedores Existen para la gran mayoría de los contenedores estándar, y son definidos: Contenedor::iterador permitiendo recorrer como un apuntador los datos con los operadores ++, ==,!=, y los dos iteradores predefinidos begin( ) y end( ). Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

22 Iteradores de contenedores Existen para la gran mayoría de los contenedores estándar, y son definidos: Contenedor::iterador permitiendo recorrer como un apuntador los datos con los operadores ++, ==,!=, y los dos iteradores predefinidos begin( ) y end( ). Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

23 Contenedores secuenciales Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

24 Contenedores secuenciales Variaciones en una secuencia lineal de valores. Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

25 Contenedores secuenciales Variaciones en una secuencia lineal de valores. Usan templates que dependen del elemento que almacenan. Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

26 Contenedores secuenciales Variaciones en una secuencia lineal de valores. Usan templates que dependen del elemento que almacenan. Inserción y eliminación. Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

27 Contenedores secuenciales Variaciones en una secuencia lineal de valores. Usan templates que dependen del elemento que almacenan. Inserción y eliminación. Acceso aleatorio ( no todos los contenedores ) Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

28 Contenedores secuenciales Variaciones en una secuencia lineal de valores. Usan templates que dependen del elemento que almacenan. Inserción y eliminación. Acceso aleatorio ( no todos los contenedores ) Pushing y popping en ambos extremos. Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

29 Contenedores secuenciales Variaciones en una secuencia lineal de valores. Usan templates que dependen del elemento que almacenan. Inserción y eliminación. Acceso aleatorio ( no todos los contenedores ) Pushing y popping en ambos extremos. class vector ( clase secuencial de uso general ) Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

30 Contenedores secuenciales Variaciones en una secuencia lineal de valores. Usan templates que dependen del elemento que almacenan. Inserción y eliminación. Acceso aleatorio ( no todos los contenedores ) Pushing y popping en ambos extremos. class vector ( clase secuencial de uso general ) class deque ( optimizado para insertar y eliminar elementos en los extremos, tiene acceso aleatorio ) Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

31 Contenedores secuenciales Variaciones en una secuencia lineal de valores. Usan templates que dependen del elemento que almacenan. Inserción y eliminación. Acceso aleatorio ( no todos los contenedores ) Pushing y popping en ambos extremos. class vector ( clase secuencial de uso general ) class deque ( optimizado para insertar y eliminar elementos en los extremos, tiene acceso aleatorio ) class list ( optimizado para acceso secuencial e inserción en cualquier posición, no para acceso aleatorio ) Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

32 Contenedores secuenciales: vector Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

33 Contenedores secuenciales: vector Están implementados como arreglos (como arreglos en C) dinámicos: Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

34 Contenedores secuenciales: vector Están implementados como arreglos (como arreglos en C) dinámicos: como los arreglos regulares sus elementos están almacenados en posiciones adyacentes en la memoria: permite usar iteradores y apuntadores. Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

35 Contenedores secuenciales: vector Están implementados como arreglos (como arreglos en C) dinámicos: como los arreglos regulares sus elementos están almacenados en posiciones adyacentes en la memoria: permite usar iteradores y apuntadores. el aumento o disminución del tamaño del vector (contrariamente a los arreglos regulares) es manejado automáticamente. Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

36 Contenedores secuenciales: vector Están implementados como arreglos (como arreglos en C) dinámicos: como los arreglos regulares sus elementos están almacenados en posiciones adyacentes en la memoria: permite usar iteradores y apuntadores. el aumento o disminución del tamaño del vector (contrariamente a los arreglos regulares) es manejado automáticamente. Acceder elementos individuales por su posición (índice) - O(1) Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

37 Contenedores secuenciales: vector Están implementados como arreglos (como arreglos en C) dinámicos: como los arreglos regulares sus elementos están almacenados en posiciones adyacentes en la memoria: permite usar iteradores y apuntadores. el aumento o disminución del tamaño del vector (contrariamente a los arreglos regulares) es manejado automáticamente. Acceder elementos individuales por su posición (índice) - O(1) Iterar los elementos en cualquier orden - O(n) Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

38 Contenedores secuenciales: vector Están implementados como arreglos (como arreglos en C) dinámicos: como los arreglos regulares sus elementos están almacenados en posiciones adyacentes en la memoria: permite usar iteradores y apuntadores. el aumento o disminución del tamaño del vector (contrariamente a los arreglos regulares) es manejado automáticamente. Acceder elementos individuales por su posición (índice) - O(1) Iterar los elementos en cualquier orden - O(n) Agregar o eliminar elementos al final - O(1) Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

39 Contenedores secuenciales: vector Están implementados como arreglos (como arreglos en C) dinámicos: como los arreglos regulares sus elementos están almacenados en posiciones adyacentes en la memoria: permite usar iteradores y apuntadores. el aumento o disminución del tamaño del vector (contrariamente a los arreglos regulares) es manejado automáticamente. Acceder elementos individuales por su posición (índice) - O(1) Iterar los elementos en cualquier orden - O(n) Agregar o eliminar elementos al final - O(1) Internamente los vectores - como todos los contenedores - tienen un tamaño, que representa el número de elementos en el vector. Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

41 Contenedores secuenciales: vector Los vectores también tienen capacidad, que determina el espacio adicional que se puede utilizar (para no re-dimensionar el tamaño de memoria cada vez). Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

42 Contenedores secuenciales: vector Los vectores también tienen capacidad, que determina el espacio adicional que se puede utilizar (para no re-dimensionar el tamaño de memoria cada vez). Re-dimensionar un vector es una operación costosa porque generalmente involucra re-copiar el vector. Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

43 Contenedores secuenciales: vector Los vectores también tienen capacidad, que determina el espacio adicional que se puede utilizar (para no re-dimensionar el tamaño de memoria cada vez). Re-dimensionar un vector es una operación costosa porque generalmente involucra re-copiar el vector. Se recomienda indicar explícitamente la capacidad para el vector con la función miembro: vector::reserve. Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

44 Contenedores secuenciales: vector Los vectores también tienen capacidad, que determina el espacio adicional que se puede utilizar (para no re-dimensionar el tamaño de memoria cada vez). Re-dimensionar un vector es una operación costosa porque generalmente involucra re-copiar el vector. Se recomienda indicar explícitamente la capacidad para el vector con la función miembro: vector::reserve. En su implementación en la STL de C++ los vectores toman dos parámetros: Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

45 Contenedores secuenciales: vector Los vectores también tienen capacidad, que determina el espacio adicional que se puede utilizar (para no re-dimensionar el tamaño de memoria cada vez). Re-dimensionar un vector es una operación costosa porque generalmente involucra re-copiar el vector. Se recomienda indicar explícitamente la capacidad para el vector con la función miembro: vector::reserve. En su implementación en la STL de C++ los vectores toman dos parámetros: template < class T, class Allocator = allocator<t> > class vector; Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

46 Contenedores secuenciales: vector Los vectores también tienen capacidad, que determina el espacio adicional que se puede utilizar (para no re-dimensionar el tamaño de memoria cada vez). Re-dimensionar un vector es una operación costosa porque generalmente involucra re-copiar el vector. Se recomienda indicar explícitamente la capacidad para el vector con la función miembro: vector::reserve. En su implementación en la STL de C++ los vectores toman dos parámetros: template < class T, class Allocator = allocator<t> > class vector; donde T es el tipo de elemento, Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

47 Contenedores secuenciales: vector Los vectores también tienen capacidad, que determina el espacio adicional que se puede utilizar (para no re-dimensionar el tamaño de memoria cada vez). Re-dimensionar un vector es una operación costosa porque generalmente involucra re-copiar el vector. Se recomienda indicar explícitamente la capacidad para el vector con la función miembro: vector::reserve. En su implementación en la STL de C++ los vectores toman dos parámetros: template < class T, class Allocator = allocator<t> > class vector; donde T es el tipo de elemento, y Allocator: tipo de modelo de reserva de memoria. Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

48 Contenedores secuenciales: vector Funciones miembro: Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

49 Contenedores secuenciales: vector Funciones miembro: (constructor) constructor del vector (destructor) destructor del vector operador = copia el contenido del vector Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

50 Contenedores secuenciales: vector Funciones miembro: (constructor) constructor del vector (destructor) destructor del vector operador = copia el contenido del vector Iteradores: Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

51 Contenedores secuenciales: vector Funciones miembro: (constructor) constructor del vector (destructor) operador = Iteradores: begin end rbegin rend destructor del vector copia el contenido del vector regresa el iterador al inicio regresa el iterador al final regresa el iterador reverso al inicio reverso regresa el iterador reverso al final reverso Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

52 Contenedores secuenciales: vector Funciones miembro: (constructor) constructor del vector (destructor) operador = Iteradores: begin end rbegin rend destructor del vector copia el contenido del vector regresa el iterador al inicio regresa el iterador al final regresa el iterador reverso al inicio reverso regresa el iterador reverso al final reverso Capacidad: Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

53 Contenedores secuenciales: vector Funciones miembro: (constructor) constructor del vector empty reserve prueba si el vector está vacío pide un cambio en la capacidad (destructor) operador = Iteradores: begin end rbegin rend destructor del vector copia el contenido del vector regresa el iterador al inicio regresa el iterador al final regresa el iterador reverso al inicio reverso regresa el iterador reverso al final reverso Capacidad: size regresa el tamaño max_size regresa el tamaño máximo resize capacity cambia el tamaño regresa la capacidad de almacenamiento Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

54 Contenedores secuenciales: vector Funciones miembro: (constructor) constructor del vector empty reserve prueba si el vector está vacío pide un cambio en la capacidad (destructor) operador = Iteradores: begin end rbegin rend destructor del vector copia el contenido del vector regresa el iterador al inicio regresa el iterador al final regresa el iterador reverso al inicio reverso regresa el iterador reverso al final reverso Acceso a elementos: Capacidad: size regresa el tamaño max_size regresa el tamaño máximo resize capacity cambia el tamaño regresa la capacidad de almacenamiento Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

55 Contenedores secuenciales: vector Funciones miembro: (constructor) constructor del vector empty reserve prueba si el vector está vacío pide un cambio en la capacidad (destructor) operador = Iteradores: begin end rbegin rend destructor del vector copia el contenido del vector regresa el iterador al inicio regresa el iterador al final regresa el iterador reverso al inicio reverso regresa el iterador reverso al final reverso Acceso a elementos: operador [] accede un elemento at accede un elemento front accede al primer elemento back accede al último elemento Capacidad: size regresa el tamaño max_size regresa el tamaño máximo resize capacity cambia el tamaño regresa la capacidad de almacenamiento Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

56 Contenedores secuenciales: vector Funciones miembro: (constructor) constructor del vector empty reserve prueba si el vector está vacío pide un cambio en la capacidad (destructor) operador = Iteradores: begin end rbegin rend destructor del vector copia el contenido del vector regresa el iterador al inicio regresa el iterador al final regresa el iterador reverso al inicio reverso regresa el iterador reverso al final reverso Acceso a elementos: operador [] accede un elemento at accede un elemento front accede al primer elemento back accede al último elemento Modificadores: Capacidad: size regresa el tamaño max_size regresa el tamaño máximo resize capacity cambia el tamaño regresa la capacidad de almacenamiento Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

57 Contenedores secuenciales: vector Funciones miembro: (constructor) constructor del vector empty reserve prueba si el vector está vacío pide un cambio en la capacidad (destructor) operador = Iteradores: begin end rbegin rend Capacidad: size destructor del vector copia el contenido del vector regresa el iterador al inicio regresa el iterador al final regresa el iterador reverso al inicio reverso regresa el iterador reverso al final reverso regresa el tamaño max_size regresa el tamaño máximo resize capacity cambia el tamaño regresa la capacidad de almacenamiento Acceso a elementos: operador [] at front back Modificadores: assign accede un elemento accede un elemento accede al primer elemento accede al último elemento asigna un contenido al vector push_back agrega un elemento al final pop_back insert erase swap clear elimina el último elemento inserta elementos borra elementos intercambia el contenido de vectores limpia el contenido Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

64 Contenedores secuenciales: deque Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

65 Contenedores secuenciales: deque double-ended-queue. Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

66 Contenedores secuenciales: deque double-ended-queue. Elementos individuales pueden ser accesados por su posición (índice). Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

67 Contenedores secuenciales: deque double-ended-queue. Elementos individuales pueden ser accesados por su posición (índice). Se puede iterar sobre todos los elementos en cualquier orden. Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

68 Contenedores secuenciales: deque double-ended-queue. Elementos individuales pueden ser accesados por su posición (índice). Se puede iterar sobre todos los elementos en cualquier orden. Los elementos pueden ser añadidos o eliminados eficientemente de los extremos - O(1) Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

69 Contenedores secuenciales: deque double-ended-queue. Elementos individuales pueden ser accesados por su posición (índice). Se puede iterar sobre todos los elementos en cualquier orden. Los elementos pueden ser añadidos o eliminados eficientemente de los extremos - O(1) Los elementos no se almacenan en espacios contiguos de la memoria (usa muchos bloques) Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

70 Contenedores secuenciales: deque double-ended-queue. Elementos individuales pueden ser accesados por su posición (índice). Se puede iterar sobre todos los elementos en cualquier orden. Los elementos pueden ser añadidos o eliminados eficientemente de los extremos - O(1) Los elementos no se almacenan en espacios contiguos de la memoria (usa muchos bloques) La implementación en C++ toma dos parámetros: Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

71 Contenedores secuenciales: deque double-ended-queue. Elementos individuales pueden ser accesados por su posición (índice). Se puede iterar sobre todos los elementos en cualquier orden. Los elementos pueden ser añadidos o eliminados eficientemente de los extremos - O(1) Los elementos no se almacenan en espacios contiguos de la memoria (usa muchos bloques) La implementación en C++ toma dos parámetros: template < class T, class Allocator = allocator<t> > class deque; Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

72 Contenedores secuenciales: deque Podríamos haber usado corchetes, pero esta llamada genera una exception cuando se está fuera de los límites. Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

73 Contenedores secuenciales: deque Podríamos haber usado corchetes, pero esta llamada genera una exception cuando se está fuera de los límites. Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

74 Contenedores secuenciales: list Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

75 Contenedores secuenciales: list Implementadas como listas doblemente ligadas. Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

76 Contenedores secuenciales: list Implementadas como listas doblemente ligadas. Inserción y eliminación eficiente (a diferencia de deque) de elementos en cualquier lugar de la secuencia (una vez encontrado, se usa insert, ver ejemplo en cplusplus) O(1). Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

77 Contenedores secuenciales: list Implementadas como listas doblemente ligadas. Inserción y eliminación eficiente (a diferencia de deque) de elementos en cualquier lugar de la secuencia (una vez encontrado, se usa insert, ver ejemplo en cplusplus) O(1). Iteración de los elementos en orden directo o reverso O(n). Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

78 Contenedores secuenciales: list Implementadas como listas doblemente ligadas. Inserción y eliminación eficiente (a diferencia de deque) de elementos en cualquier lugar de la secuencia (una vez encontrado, se usa insert, ver ejemplo en cplusplus) O(1). Iteración de los elementos en orden directo o reverso O(n). Son mejores para insertar, extraer y mover elementos de cualquier posición del contenedor (y en algoritmos que hacen uso intensivo de estas operaciones) Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

79 Contenedores secuenciales: list Implementadas como listas doblemente ligadas. Inserción y eliminación eficiente (a diferencia de deque) de elementos en cualquier lugar de la secuencia (una vez encontrado, se usa insert, ver ejemplo en cplusplus) O(1). Iteración de los elementos en orden directo o reverso O(n). Son mejores para insertar, extraer y mover elementos de cualquier posición del contenedor (y en algoritmos que hacen uso intensivo de estas operaciones) No tienen acceso directo a elementos en forma aleatoria y toman memoria adicional para almacenar información sobre los elementos (links). Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

80 Contenedores secuenciales: list Implementadas como listas doblemente ligadas. Inserción y eliminación eficiente (a diferencia de deque) de elementos en cualquier lugar de la secuencia (una vez encontrado, se usa insert, ver ejemplo en cplusplus) O(1). Iteración de los elementos en orden directo o reverso O(n). Son mejores para insertar, extraer y mover elementos de cualquier posición del contenedor (y en algoritmos que hacen uso intensivo de estas operaciones) No tienen acceso directo a elementos en forma aleatoria y toman memoria adicional para almacenar información sobre los elementos (links). template < class T, class Allocator=allocator<T> > class list; Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

83 Adaptadores de contenedores: stack Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

84 Adaptadores de contenedores: stack LIFO Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

85 Adaptadores de contenedores: stack LIFO Soporta las funciones empty, size, top, push, pop. Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

86 Adaptadores de contenedores: stack LIFO Soporta las funciones empty, size, top, push, pop. La implementación en C++ toma dos parámetros: Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

87 Adaptadores de contenedores: stack LIFO Soporta las funciones empty, size, top, push, pop. La implementación en C++ toma dos parámetros: template < class T, class Container = deque<t> > class stack; Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

88 Adaptadores de contenedores: stack LIFO Soporta las funciones empty, size, top, push, pop. La implementación en C++ toma dos parámetros: template < class T, class Container = deque<t> > class stack; donde T es el tipo de elementos Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

89 Adaptadores de contenedores: stack LIFO Soporta las funciones empty, size, top, push, pop. La implementación en C++ toma dos parámetros: template < class T, class Container = deque<t> > class stack; donde T es el tipo de elementos y Container es el tipo de contenedor utilizado para acceder y almacenar elementos. Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

90 Adaptadores de contenedores: stack LIFO Soporta las funciones empty, size, top, push, pop. La implementación en C++ toma dos parámetros: template < class T, class Container = deque<t> > class stack; donde T es el tipo de elementos y Container es el tipo de contenedor utilizado para acceder y almacenar elementos. Aplicaciones: Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

91 Adaptadores de contenedores: stack LIFO Soporta las funciones empty, size, top, push, pop. La implementación en C++ toma dos parámetros: template < class T, class Container = deque<t> > class stack; donde T es el tipo de elementos y Container es el tipo de contenedor utilizado para acceder y almacenar elementos. Aplicaciones: secuencias de undo en un editor de texto, Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

92 Adaptadores de contenedores: stack LIFO Soporta las funciones empty, size, top, push, pop. La implementación en C++ toma dos parámetros: template < class T, class Container = deque<t> > class stack; donde T es el tipo de elementos y Container es el tipo de contenedor utilizado para acceder y almacenar elementos. Aplicaciones: secuencias de undo en un editor de texto, memoria para llamadas a funciones. Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

95 Adaptadores de contenedores: queue Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

96 Adaptadores de contenedores: queue cola FIFO Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

97 Adaptadores de contenedores: queue cola FIFO Soporta las operaciones empty, size, front, back, push, pop. Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

98 Adaptadores de contenedores: queue cola FIFO Soporta las operaciones empty, size, front, back, push, pop. La implementación en C++ toma dos parámetros: Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

99 Adaptadores de contenedores: queue cola FIFO Soporta las operaciones empty, size, front, back, push, pop. La implementación en C++ toma dos parámetros: template < class T, class Container = deque <T> > class queue; Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

100 Adaptadores de contenedores: queue cola FIFO Soporta las operaciones empty, size, front, back, push, pop. La implementación en C++ toma dos parámetros: template < class T, class Container = deque <T> > class queue; Aplicaciones: Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

101 Adaptadores de contenedores: queue cola FIFO Soporta las operaciones empty, size, front, back, push, pop. La implementación en C++ toma dos parámetros: template < class T, class Container = deque <T> > class queue; Aplicaciones: Sistema de espera: filas de espera Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

102 Adaptadores de contenedores: priority_queue Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

103 Adaptadores de contenedores: priority_queue Diseñado para que el primer elemento sea siempre el más grande. Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

104 Adaptadores de contenedores: priority_queue Diseñado para que el primer elemento sea siempre el más grande. Solo se puede recuperar el elemento con la prioridad mayor. Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

105 Adaptadores de contenedores: priority_queue Diseñado para que el primer elemento sea siempre el más grande. Solo se puede recuperar el elemento con la prioridad mayor. Para tener la estructura de orden interno de montículo se necesita tener acceso aleatorio a los elementos. Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

106 Adaptadores de contenedores: priority_queue Diseñado para que el primer elemento sea siempre el más grande. Solo se puede recuperar el elemento con la prioridad mayor. Para tener la estructura de orden interno de montículo se necesita tener acceso aleatorio a los elementos. El orden se mantiene con los algoritmos make_heap, push_heap y pop_heap. Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

107 Adaptadores de contenedores: priority_queue Diseñado para que el primer elemento sea siempre el más grande. Solo se puede recuperar el elemento con la prioridad mayor. Para tener la estructura de orden interno de montículo se necesita tener acceso aleatorio a los elementos. El orden se mantiene con los algoritmos make_heap, push_heap y pop_heap. La implementación en C++ toma tres parametros: Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

108 Adaptadores de contenedores: priority_queue Diseñado para que el primer elemento sea siempre el más grande. Solo se puede recuperar el elemento con la prioridad mayor. Para tener la estructura de orden interno de montículo se necesita tener acceso aleatorio a los elementos. El orden se mantiene con los algoritmos make_heap, push_heap y pop_heap. La implementación en C++ toma tres parametros: template < class T, class Container = vector<t>, class Compare = less<typename Container::value_type> > class priority_queue; Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

109 Adaptadores de contenedores: priority_queue Diseñado para que el primer elemento sea siempre el más grande. Solo se puede recuperar el elemento con la prioridad mayor. Para tener la estructura de orden interno de montículo se necesita tener acceso aleatorio a los elementos. El orden se mantiene con los algoritmos make_heap, push_heap y pop_heap. La implementación en C++ toma tres parametros: template < class T, class Container = vector<t>, class Compare = less<typename Container::value_type> > class priority_queue; donde T es el tipo de elemento,container es el contenedor de base y Compare es la clase que implementa las funciones que determinan el orden. Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

110 Adaptadores de contenedores: priority_queue Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

111 Adaptadores de contenedores: priority_queue No usan iteradores Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

112 Adaptadores de contenedores: priority_queue No usan iteradores la función miembro pop() regresa el objeto prioritario mientras que top() solo regresa un apuntador hacia él. Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

113 Adaptadores de contenedores: priority_queue No usan iteradores la función miembro pop() regresa el objeto prioritario mientras que top() solo regresa un apuntador hacia él. Aplicaciones: Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

114 Adaptadores de contenedores: priority_queue No usan iteradores la función miembro pop() regresa el objeto prioritario mientras que top() solo regresa un apuntador hacia él. Aplicaciones: tareas de un robot ordenadas por prioridad Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

115 Adaptadores de contenedores: priority_queue No usan iteradores la función miembro pop() regresa el objeto prioritario mientras que top() solo regresa un apuntador hacia él. Aplicaciones: tareas de un robot ordenadas por prioridad pacientes de un hospital. Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

116 Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos 05.05

117 Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos 05.05

118 Contenedores de bits Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

119 Contenedores de bits A veces se puede necesitar manipular contenedores de bits (elementos con solo dos valores posibles 0 o 1, true y false...), particularmente en aplicaciones que tienen que ver con el hardware. Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

120 Contenedores de bits A veces se puede necesitar manipular contenedores de bits (elementos con solo dos valores posibles 0 o 1, true y false...), particularmente en aplicaciones que tienen que ver con el hardware. La clase es muy similar a un arreglo regular pero optimiza espacio para almacenamiento de estos tipos de datos. Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

121 Contenedores de bits A veces se puede necesitar manipular contenedores de bits (elementos con solo dos valores posibles 0 o 1, true y false...), particularmente en aplicaciones que tienen que ver con el hardware. La clase es muy similar a un arreglo regular pero optimiza espacio para almacenamiento de estos tipos de datos. Existen dos contenedores adaptados a este caso: Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

122 Contenedores de bits A veces se puede necesitar manipular contenedores de bits (elementos con solo dos valores posibles 0 o 1, true y false...), particularmente en aplicaciones que tienen que ver con el hardware. La clase es muy similar a un arreglo regular pero optimiza espacio para almacenamiento de estos tipos de datos. Existen dos contenedores adaptados a este caso: bitset<n>, patrón parametrizado por el número de bits a considerar (tamaño fijo), ejemplos de funciones: to_ulong, flip, etc. Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

123 Contenedores de bits A veces se puede necesitar manipular contenedores de bits (elementos con solo dos valores posibles 0 o 1, true y false...), particularmente en aplicaciones que tienen que ver con el hardware. La clase es muy similar a un arreglo regular pero optimiza espacio para almacenamiento de estos tipos de datos. Existen dos contenedores adaptados a este caso: bitset<n>, patrón parametrizado por el número de bits a considerar (tamaño fijo), ejemplos de funciones: to_ulong, flip, etc. vector<bool>, implementación optimizada de un vector en el caso de bits. Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

124 Contenedores asociativos Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

125 Contenedores asociativos Como su nombre lo indica, estos contenedores asocian llaves y valores en una sola estructura. Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

126 Contenedores asociativos Como su nombre lo indica, estos contenedores asocian llaves y valores en una sola estructura. La idea de poder acceder valores (objetos) a partir de la llave. Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

127 Contenedores asociativos Como su nombre lo indica, estos contenedores asocian llaves y valores en una sola estructura. La idea de poder acceder valores (objetos) a partir de la llave. set y multiset solo contienen valores ( en este caso son iguales que la llave ) Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

128 Contenedores asociativos Como su nombre lo indica, estos contenedores asocian llaves y valores en una sola estructura. La idea de poder acceder valores (objetos) a partir de la llave. set y multiset solo contienen valores ( en este caso son iguales que la llave ) map y multimap realizan asociación llave,valor usando el mismo tipo de estructuras. Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

129 Contenedores asociativos Como su nombre lo indica, estos contenedores asocian llaves y valores en una sola estructura. La idea de poder acceder valores (objetos) a partir de la llave. set y multiset solo contienen valores ( en este caso son iguales que la llave ) map y multimap realizan asociación llave,valor usando el mismo tipo de estructuras. La meta esencial de estos contenedores es probar de manera eficiente la existencia de objetos: por ejemplo si una palabra está o no en el diccionario y si está cual es su definición. Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

130 Contenedores asociativos Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

131 Contenedores asociativos Los métodos comunes entre ellos son: Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

132 Contenedores asociativos Los métodos comunes entre ellos son: insert( ) : agrega nuevos objetos si su llave no está ya en el contenedor Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

133 Contenedores asociativos Los métodos comunes entre ellos son: insert( ) : agrega nuevos objetos si su llave no está ya en el contenedor count( ) : cuenta el número de objetos que tiene una llave dada ( 0 o 1 en el caso de set y map y un entero positivo en el caso de multiset y multimap) Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

134 Contenedores asociativos Los métodos comunes entre ellos son: insert( ) : agrega nuevos objetos si su llave no está ya en el contenedor count( ) : cuenta el número de objetos que tiene una llave dada ( 0 o 1 en el caso de set y map y un entero positivo en el caso de multiset y multimap) find( ) : regresa un iterador sobre la posición en que se encuentra la primera llave dada o end( ) si no. Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

135 Contenedores asociativos: set Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

136 Contenedores asociativos: set Contenedor asociativo que almacena elementos únicos (las llaves) Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

137 Contenedores asociativos: set Contenedor asociativo que almacena elementos únicos (las llaves) La idea principal es determinar rápidamente una relación de membresia de un objeto con respecto al contenedor (noción de conjunto matemático). Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

138 Contenedores asociativos: set Contenedor asociativo que almacena elementos únicos (las llaves) La idea principal es determinar rápidamente una relación de membresia de un objeto con respecto al contenedor (noción de conjunto matemático). La implementación más común usa árboles binarios de búsqueda auto-equilibrados y por construcción ordena los datos. Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

139 Contenedores asociativos: set Contenedor asociativo que almacena elementos únicos (las llaves) La idea principal es determinar rápidamente una relación de membresia de un objeto con respecto al contenedor (noción de conjunto matemático). La implementación más común usa árboles binarios de búsqueda auto-equilibrados y por construcción ordena los datos. Los objetos ya no son nombrados por índice sino por su valor. Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

140 Contenedores asociativos: set Contenedor asociativo que almacena elementos únicos (las llaves) La idea principal es determinar rápidamente una relación de membresia de un objeto con respecto al contenedor (noción de conjunto matemático). La implementación más común usa árboles binarios de búsqueda auto-equilibrados y por construcción ordena los datos. Los objetos ya no son nombrados por índice sino por su valor. Diseñados para acceder los elementos por medio de su llave. Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

141 Contenedores asociativos: set Contenedor asociativo que almacena elementos únicos (las llaves) La idea principal es determinar rápidamente una relación de membresia de un objeto con respecto al contenedor (noción de conjunto matemático). La implementación más común usa árboles binarios de búsqueda auto-equilibrados y por construcción ordena los datos. Los objetos ya no son nombrados por índice sino por su valor. Diseñados para acceder los elementos por medio de su llave. Es util en las operaciones de unión, intersección, diferencia, y prueba de membresía. Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

142 Contenedores asociativos: set Contenedor asociativo que almacena elementos únicos (las llaves) La idea principal es determinar rápidamente una relación de membresia de un objeto con respecto al contenedor (noción de conjunto matemático). La implementación más común usa árboles binarios de búsqueda auto-equilibrados y por construcción ordena los datos. Los objetos ya no son nombrados por índice sino por su valor. Diseñados para acceder los elementos por medio de su llave. Es util en las operaciones de unión, intersección, diferencia, y prueba de membresía. El tipo de dato debe implementar un operador de comparación. Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

144 Contenedores asociativos: set Su implementación en C++ toma tres parámetros: Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

145 Contenedores asociativos: set Su implementación en C++ toma tres parámetros: template < class Key, class Compare = less<key>, class Allocator = allocator<key> > class set. Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

146 Contenedores asociativos: set Su implementación en C++ toma tres parámetros: template < class Key, class Compare = less<key>, class Allocator = allocator<key> > class set. donde Key es el tipo de elementos llave en el contenedor. Cada elemento en un conjunto es también su llave. Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

147 Contenedores asociativos: set Su implementación en C++ toma tres parámetros: template < class Key, class Compare = less<key>, class Allocator = allocator<key> > class set. donde Key es el tipo de elementos llave en el contenedor. Cada elemento en un conjunto es también su llave. Compare es la función de comparación y regresa un bool. Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

148 Contenedores asociativos: set Su implementación en C++ toma tres parámetros: template < class Key, class Compare = less<key>, class Allocator = allocator<key> > class set. donde Key es el tipo de elementos llave en el contenedor. Cada elemento en un conjunto es también su llave. Compare es la función de comparación y regresa un bool. Allocator es el objeto para definir el modelo de almacenamiento. Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

150 Contenedores asociativos: set Ejemplo: índice de un libro Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

151 Contenedores asociativos: set Ejemplo: índice de un libro leer el texto del libro Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

152 Contenedores asociativos: set Ejemplo: índice de un libro leer el texto del libro para cada palabra encontrada, intentar añadirla en el set Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

153 Contenedores asociativos: set Ejemplo: índice de un libro leer el texto del libro para cada palabra encontrada, intentar añadirla en el set si ya está, dejarla Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

154 Contenedores asociativos: set Ejemplo: índice de un libro leer el texto del libro para cada palabra encontrada, intentar añadirla en el set si ya está, dejarla si no está, añadirla al set de tal manera que el conjunto quede ordenado y el árbol subyacente esté equilibrado. Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

157 Contenedores asociativos: multiset Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

158 Contenedores asociativos: multiset El contenedor multiset tiene la propiedad de poder almacenar varios elementos con la misma llave. Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

159 Contenedores asociativos: multiset El contenedor multiset tiene la propiedad de poder almacenar varios elementos con la misma llave. Su implementación en C++ toma tres parámetros Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

160 Contenedores asociativos: multiset El contenedor multiset tiene la propiedad de poder almacenar varios elementos con la misma llave. Su implementación en C++ toma tres parámetros template < class key, class Compare = less<key>, class Allocator=allocator<key> > class multiset; Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

161 Contenedores asociativos: multiset Text Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

162 Contenedores asociativos: multiset Text Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

163 Contenedores asociativos: map Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

164 Contenedores asociativos: map Contenedores formados de la combinación llave y valor. Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

165 Contenedores asociativos: map Contenedores formados de la combinación llave y valor. La llave se usa para identificar de manera única al elemento mientras que el valor mapeado está asociado a la llave. Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

166 Contenedores asociativos: map Contenedores formados de la combinación llave y valor. La llave se usa para identificar de manera única al elemento mientras que el valor mapeado está asociado a la llave. Un ejemplo típico de un map es la guía telefónica donde el nombre es la llave y el número telefónico es el valor mapeado. Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

167 Contenedores asociativos: map Contenedores formados de la combinación llave y valor. La llave se usa para identificar de manera única al elemento mientras que el valor mapeado está asociado a la llave. Un ejemplo típico de un map es la guía telefónica donde el nombre es la llave y el número telefónico es el valor mapeado. Internamente los elementos del mapa están ordenados de menor a mayor valor de llave. Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

168 Contenedores asociativos: map Contenedores formados de la combinación llave y valor. La llave se usa para identificar de manera única al elemento mientras que el valor mapeado está asociado a la llave. Un ejemplo típico de un map es la guía telefónica donde el nombre es la llave y el número telefónico es el valor mapeado. Internamente los elementos del mapa están ordenados de menor a mayor valor de llave. Están diseñados para ser eficientes obteniendo sus elementos por una llave. Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos

169 Contenedores asociativos: map Contenedores formados de la combinación llave y valor. La llave se usa para identificar de manera única al elemento mientras que el valor mapeado está asociado a la llave. Un ejemplo típico de un map es la guía telefónica donde el nombre es la llave y el número telefónico es el valor mapeado. Internamente los elementos del mapa están ordenados de menor a mayor valor de llave. Están diseñados para ser eficientes obteniendo sus elementos por una llave. Están implementados con árboles binarios de búsqueda auto-equilibrados. Alonso Ramírez Manzanares Computación y Algoritmos