Ingeniera de Sistemas: Luz Esperanza Espitia Tutora de Estructura de datos.

Transcripción

1 Ingeniera de Sistemas: Luz Esperanza Espitia Tutora de Estructura de datos.

2 Con relación a la Estructura LISTA Indicar objetos reales que se puedan modelar con dicha estructura. Listas de Ordenes de visitas (hospital ) Lista de aplicaciones Lista de pacientes

3 Definiciones de la misma LISTA Una lista es una estructura de datos secuencial. Una manera de clasificarlas es por la forma de acceder al siguiente elemento: - Lista densa: la propia estructura determina cuál es el siguiente elemento de la lista. Ejemplo: un array. - Lista enlazada: la posición del siguiente elemento de la estructura la determina el elemento actual. Es necesario almacenar al menos la posición de memoria del primer elemento. Además es dinámica, es decir, su tamaño cambia durante la ejecución del programa.

4 Definiciones de la misma Las Listas son secuencias de 0 o más elementos de un tipo de datos almacenado en memoria. Son estructuras lineales donde cada elemento de una lista excepto el primero tiene un único predecesor y cada elemento de la lista excepto el ultimo tiene un sucesor. Gráficamente: LISTA

5 TAD que modele las LISTAS. Nombre: TAD Lista Invariante: n/a Operaciones: crearlista() */ Devuelve un valor del tipo pila preparado para ser usado y que contiene un valor de pila vacía. Esta operación es la misma que la de las listas generales.*/ Precondiciones: N=0 Pos condiciones: Lista creada

6 .TAD que modele las LISTAS. insertar(crearlista, x pos) */ mediante este método se insertan datos a la Lista ya creada. Inserta elemento x en pos */ Precondiciones: pos!= null Pos condiciones: insertarlista completado (dato insertado en Lista) FIN(): */Retorna la posición del último elemento, en otras palabras el fin de la lista, también se puede considerar con el tamaño de la lista. Sí la lista está vacía retorna una posición invalida que podría ser -1. */ Precondiciones: n/a Pos condiciones: operación finalizada

7 .TAD que modele las LISTAS. Siguiente(pos) */con este método se Retorna pos + 1, si pos es igual o mayor a FIN(), retorna FIN(). */ Precondiciones: pos!= 0 Pos condiciones: retorna pos anterior(pos) */con este método se Retorna pos 1. */ Precondiciones: pos!= 0 Pos condiciones: retorna pos limpiar(pos) */Limpia la lista y Finaliza FIN()*/ Precondiciones: n n+1, pos = 0 Pos condiciones: Lista vacia

8 Relacionar el concepto de VENTANA con el de Lista. Una ventana es un área visual, normalmente de forma rectangular, que contiene algún tipo de interfaz de usuario, mostrando la salida y permitiendo la entrada de datos para uno de varios procesos que se ejecutan simultáneamente. Y un Consiste en una secuencia de nodos, en los que se guardan campos de datos arbitrarios y una o dos referencias (punteros) al nodo anterior o posterior.

9 Relacionar el concepto de VENTANA con el de Lista. El principal beneficio de las listas enlazadas respecto a los array convencionales es que el orden de los elementos enlazados puede ser diferente al orden de almacenamiento en la memoria o el disco. La relación es que con ambos términos nos referimos a manipulación de datos sin importar el orden de los mismos, solo el acceso y su modificación.

10 Describir las implementaciones de Listas: Para representar en lenguaje C esta estructura de datos se utilizarán punteros, un tipo de datos que suministra el lenguaje. Se representará una lista vacía con la constante NULL. Se puede definir la lista enlazada de la siguiente manera: struct lista { int clave; struct lista *sig; };

11 Describir las implementaciones de Listas: e1.- Vectores Utilizando una estructura de datos estática arreglo para representar e implementar el TDA LISTAS. Asumamos que los ELEMENTOS que contiene la LISTA son representados por el tipo ENTERO. La cantidad de ELEMENTOS que puede contener la LISTA tiene un máximo de n ELEMENTOS. Por lo que la representación formal de este tipo se define de la siguiente manera: Tipo LISTA= arreglo [1..n] de ENTEROS; VarL : LISTA;

12 Describir las implementaciones de Listas: Implementación Procedimiento: Operaciones básicas LISTA_VACÏA (Var L :LISTA) var i : ENTERO; principio Para i := 1 hasta n hacer L[ i ]:= 0; fin; Función ES_VACÍA(L :LISTA) : LÓGICO principio Si L[ 1 ] = 0 entonces ES_VACÏA := Verdad Sino ES_VACÏA := Falso; Fin;

13 Describir las implementaciones de Listas: Procedimiento Insertar (Var L :LISTA, p: POSICIÓN, e : ENTERO) var i : ENTERO; principio Si L [p] <> 0 entonces mientras (i <=n) y ( L [i ] <> 0 ) hacer principio sig := l[p]; l[i] := e; e := sig; fin; l [ i ] := e; fin;

14 Describir las implementaciones de Listas: e2.- Listas doblemente enlazadas Una lista enlazada es una de las estructuras de datos fundamentales, y puede ser usada para implementar otras estructuras de datos. Consiste en una secuencia de nodos, en los que se guardan campos de datos arbitrarios y una o dos referencias (punteros) al nodo anterior o posterior. El principal beneficio de las listas enlazadas respecto a los array convencionales es que el orden de los elementos enlazados puede ser diferente al orden de almacenamiento en la memoria o el disco, permitiendo que el orden de recorrido de la lista sea diferente al de almacenamiento.

15 Describir las implementaciones de Listas: Son listas que tienen un enlace con el elemento siguiente y con el anterior. Una ventaja que tienen es que pueden recorrerse en ambos sentidos, ya sea para efectuar una operación con cada elemento o para insertar/actualizar y borrar. La otra ventaja es que las búsquedas son algo más rápidas puesto que no hace falta hacer referencia al elemento anterior. Su inconveniente es que ocupan más memoria por nodo que una lista simple.

16 Mecanismos para implementar las listas. En el lenguaje C se utiliza los llamados punteros para representar esta estructura de datos. En java se encuentra un paquete completo en java.util de donde se pueden utilizar las listas, como un tipo abstracto de datos, este tipo de estructura de datos también se utiliza a partir y/o como una interfaz.

17 Con relación a la Estructura PILA:

18 Indicar objetos reales que se puedan modelar con dicha estructura. Memoria de una pc Caja de objetos Definiciones de Pila. Una pila es un caso especial de lista en la cual todas las inserciones y supresiones tienen lugar en un extremo determinado llamado tope.

19 Definiciones de Pila. A las pilas se les llama también listas LIFO (last-in first-out) o listas primero en entrar, primero en salir. En el TDA Pila no se definen operaciones de posicionamiento en la pila. Esto es debido a que todas las operaciones de acceso se realizan en la misma posición, el tope de la pila.

20 TAD que modele las PILAS. Nombre: TAD Pila Invariante: n<>0 Operaciones: crearpila() */ Devuelve un valor del tipo pila preparado para ser usado y que contiene un valor de pila vacía. Esta operación es la misma que la de las listas generales.*/ Precondiciones: N=0 Pos condiciones: pila creada

21 insertarpila(crearpila) */ mediante este método se insertan datos a la pila ya creada. Con las pilas se usa el método push para insertar*/ Precondiciones: pila <> null Pos condiciones: insertarpila completado (datos insertados en pila) borrarpila() */con este método se elmina cierta pila de datos */ Precondiciones: pila <> null Pos condiciones: pila eliminada

22 Con relación a la Estructura COLA:

23 Varias definiciones Cola. Una cola es una estructura de datos, caracterizada por ser una secuencia de elementos en la que la operación de inserción push se realiza por un extremo y la operación de extracción pop por el otro. También se le llama estructura FIFO (del inglés First In First Out), debido a que el primer elemento en entrar será también el primero en salir. Una cola es también una estructura de datos lineal en donde las eliminaciones se realizan por uno de sus extremos que normalmente se llama frente, y las inserciones se realizan por el otro extremo que normalmente se llama final. A estas estructuras se les llama FIFO (First In First Out).

24 TAD que modele las COLAS. Nombre: TAD COLA Invariante: n/a Operaciones: crearcola() */ Devuelve un valor del tipo cola preparado para ser usado y que contiene un valor de pila vacía. Esta operación es la misma que la de las listas generales.*/ Precondiciones: N=0 Pos condiciones: cola vacia creada

25 insertarcola(crearcola) */ mediante este método se insertan datos a la cola ya creada. */ Precondiciones: cola <> null Pos condiciones: datos insertados en cola, cola insertada. borrarcola() */con este método se elimina cierta cola de datos */ Precondiciones: cola!= 0 Pos condiciones: cola eliminada

26 Particularidades de un TAD COLA con prioridades. Se introduce una forma de simular genericidad en los TADs de Modula-2 mediante el uso del TAD ITEM. En una cola de prioridad los elementos están ordenados dependiendo de su prioridad, de manera que esté disponible (para las operaciones Frente y Extraer) el elemento de máxima prioridad. En caso de igualdad se sigue la regla FIFO, de dos elementos con igual prioridad sale primero el que primero entró. Esto se puede conseguir bien insertando ordenadamente y extrayendo el primer elemento, bien Dpto.

27 Implementaciones de COLAS con vectores circulares public class Cola { private static int max = 100; private Object elementos[]; private int frente, post; } // fin clase Cola

28 Gracias por su Atención!!