2_3_Princípios de Programação_estrutura de Dados (Resumo)

Princpios de programao: Estrutura de dados (resumo) Arthur de Miranda Neto

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Neste curso?

Estruturas de dados, na forma de um grupo de posies contguas na memria, com valores de mesmo nome e mesmo tipo.

Arrays

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Arrays so, portanto, a forma pela qual se armazenam vetores de tipos.

Arrays

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Os arrays so estruturas estticas, isto , uma vez criados mantm seu tamanho inicial.

Arrays

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Para estruturas dinmicas a Linguagem Java possui classes especiais (classes Vector e Array)

Arrays

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Para estruturas dinmicas a Linguagem Java possui classes especiais (classes Vector e Array)

Os elementos de um array so encontrados pela referncia do nome do array e pelo nmero da posio em que se encontra (tambm chamada ndice ou subscrito).

Arrays

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C [ 0 ] - 128

C [ 1 ] 8

C [ 2 ] 0

C [ 3 ] 82

C [ 4 ] 64

C [ 5 ] - 12

C [ 6 ] 65

C [ 7 ] 43

C [ 8 ] 76

C [ 9 ] 11

C [ 10 ] 0

Nome do array (todos os elementos do vetor

Nmero da posio do elemento

dentro de um array (ndice ou

subscrito)

...

public static void main (String args[]) {

int c = new int [11];

...

c = { - 128,8,0,82,64, - 12,65,43,76,11};

// c[11] zero por default (inicializao)

...

c[4] += c[2]; // c[4] = 64 + 0 = 64

}

Arrays

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Arrays em Java (como em C e C++) iniciam pela posio zero. Portanto, um array c de trs elementos tem as posies c[0], c[1] e c[2].

Arrays

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Para se encontrar o elemento de um array se usa o nome do array, seguido do subscrito (i.e., posio desejada), entre colchetes.

Arrays

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Para se encontrar o elemento de um array se usa o nome do array, seguido do subscrito (i.e., posio desejada), entre colchetes.

Os ndices ou subscritos so valores inteiros e pode ser tratado como expresso de clculo (lvalue). Por exemplo: c [ x + 2] = 3; se x vale 6, o nono elemento do array (c[8]) receber o valor 3.

Arrays

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Arrays so objetos que ocupam espaos contguos de memria.

int c[] ; // declarao do array

c = new int [ 12] ; // declarao e reserva de espao do do array

Arrays

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Arrays podem ser declarados e inicializados ao mesmo tempo:

int c[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12} ;

Arrays

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Arrays podem ser declarados e inicializados ao mesmo tempo:

int c[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12} ;

Quando os arrays so declarados sem inicializao, o Java faz a inicializao para zeros (variveis numricas), false (variveis lgicas do tipo boolean ) ou null para referncias a tipos de objetos.

Arrays

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Mtodos (ou funes) podem receber parmetros tanto por chamada por valor como por chamada por referncia.

Informaes complementares

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Passagem por valor: o mtodo recebe uma cpia do valor original e no alteram o valor original do argumento passado ao mtodo.


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Passagem por valor: o mtodo recebe uma cpia do valor original e no alteram o valor original do argumento passado ao mtodo.

Passagem por referncia o mtodo recebe a localizao da varivel original e altera o prprio argumento originalmente passado ao mtodo. H um maior desempenho, pois elimina a necessidade de cpias de valores.


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Em Java o programador no pode decidir como deseja trabalhar os parmetros dos mtodos. A regra geral :


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Tipos Primitivos: Passagem por cpia, argumentos de tipos da linguagem so sempre passados por cpia de valor e o return do mtodo sempre retorna uma cpia de valor.


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Tipos Primitivos: Passagem por cpia, argumentos de tipos da linguagem so sempre passados por cpia de valor e o return do mtodo sempre retorna uma cpia de valor.

Objetos so passados por referncia: objetos de classes so sempre passados por referncia. Isso significa que um objeto no passado para mtodo mas sim sua referncia. Isso significa que o mtodo sempre manipula diretamente o objeto.


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int array[] = {1,2,3,4,5}

Passagem por cpia: deve-se passar o elemento de determinada possio do array;

modificaElemento(array[3]);

Arrays

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int array[] = {1,2,3,4,5}

Passagem por cpia: deve-se passar o elemento de determinada possio do array;

modificaElemento(array[3]);

Passagem por referncia: deve-se especificar o nome do array sem nenhum colchetes.

modificaElemento(array);

Arrays

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Permitem representar estruturas mais complexas, tais como tabelas (bidimensional) ou de maior ordem;

Arrays Multidimensionais

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Permitem representar estruturas mais complexas, tais como tabelas (bidimensional) ou de maior ordem;

Para identificar um elemento especfico da tabela devemos especificar dois ndices (subscritos) - o primeiro identifica a linha e o segundo a coluna (bidimensional);


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int array1[][] = { { 1, 2, 3 }, { 4, 5, 6 } };

int array2[][] = { { 1, 2 }, { 3 }, { 4, 5, 6 } };

int b[][];

b = new int [3][4];

String[][] Sensores = {

{ Acelermetro Bssola Odmetro " },

{ Giroscpio Cmera 1", " Cmera Etc " },

};

Coluna 0 Coluna 1 Coluna 2 Coluna 3

Linha 0 a [0] [0] a [0] [1] a [0] [2] a [0] [3]

Linha 1 a [1] [0] a [1] [1] a [1] [2] a [1] [3]

Linha 2 a [2] [0] a [2] [1] a [2] [2] a [2] [3]

Nome do array

ndice da linha

ndice da coluna


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Armazenando Objetos

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Armazenando Objetos

Qualquer programa no-trivial cria objetos para os quais no h referncias explicitas.

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Armazenando Objetos


Estruturas de Dados servem exatamente para armazenar estes objetos

Diferentes estruturas de dados

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Armazenando Objetos


Estruturas de Dados servem exatamente para armazenar estes objetos

Diferentes estruturas de dados

Java contm uma srie de estrutura de dados em java.util

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Arrays Containers

Arrays so um objeto especial de Java, com sintaxe especialmente definida:

int A[] = new int[10];

fortemente tipado

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Arrays Containers

Arrays so um objeto especial de Java, com sintaxe especialmente definida:

int A[] = new int[10];

fortemente tipado

Containers so objetos comuns

parte do pacote java.util

fracamento tipado (usa Object)

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Containers

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Tipagem Fraca

Voc perde a informao sobre tipo quando voc coloca um objeto no container.

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Tipagem Fraca


Portanto, no h restrio ao tipo de objeto que pode ser colocado em um certo container.

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Tipagem Fraca


Portanto, no h restrio ao tipo de objeto que pode ser colocado em um certo container.

Portanto, ao retirar um objeto de um container, voc precisa caste-lo para o tipo correto.

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Deque: inseres e remoes so permitidas apenas nas extremidades da lista;

Pilha: Inseres e remoes so realizadas em apenas um extremo;

Fila: inseres realizadas em um extremo e remoes em outro.

1 2 3 4 5 6 7

1 2 3 4 5 6 7

1 2 3 4 5 6 7

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List

ArrayList um array que cresce por demanda

bom para acesso randmico

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List

LinkedList uma lista duplamente encadeada

bom para alteraes no meio da lista

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Map

Um Map guarda um objeto em associao com uma chave

A pesquisa feita pela chave, que nica.

Um Map um array associativo.

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Map

HashMap implementa Map usando hash dinmico (rpido e desordenado)

TreeMap implementa Map usando rvore vermelho-preta e ordenado)

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Iterator

Um Iterator uma abstrao que permite percorrer um container sem saber seu tipo.

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Iterator

Obtm-se um iterator atravs do mtodo iterator() do container.

next() retorna o prximo objeto.

hasNext() retorna se h um prximo objeto.

remove() apaga o ltimo elemento retornado.

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Iterator: Exemplo

class Sensor { static void startAll( Iterator e ) { while( e.hasNext() ){ System.out.println(e.next()); } }

}

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ArrayList

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Desvantagens:

S trabalha com objetos (e no com tipos bsicos)

Pode-se ter um ArrayList de Integer, mas no se pode ter um ArrayList de int.

ArrayList

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Define um ArrayList de Strings:

ArrayList list = new ArrayList();

capacidade inicial default 10.

Define um ArrayList de Sensor:

ArrayList sensores

= new ArrayList( 20 );

capacidade inicial 20.

ArrayList

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Substituindo (ou setando) um elemento em uma determinada posio:

list.set

ArrayList

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Substituindo (ou setando) um elemento em uma determinada posio:

list.set

Retornando um elemento de uma posio:

System.out.println(list.get(12));

String s = list.get(5);

ArrayList

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Inserindo um elemento no final do ArrayList

list.add ;

list.add ;

list.add ;

est na posio 0, est na posio 1, e est na posio 2.

ArrayList

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Inserindo um elemento em uma determinada posio

i deve ser uma posio usada ou a primeira posio livre

list.add ;

list.add ;

list.add ;

list.add(1, ;

est na posio 0, Fred est na posio 1, est na posio 2, e est na posio 3.

ArrayList

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Retornando tamanho da lista (quantidade de ns na lista):

Mtodo size()

for (int i=0; i

Adicionar elementos:

public void add (int index, Base_Type newElement )

0

Remover elementos:

public Base_Type remove (int index )

0

Remove elementos:

public boolean remove(Object theElement)

se encontrada, remove a primeira ocorrncia de theElement; copia para a esquerda os elementos restantes;

size() se torna size()-1;

Retorna true.

Se no encontrada, retorna false.

Ex: boolean b = list.remove ;

Mtodos da classe ArrayList

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Remove elementos:

public void clear( )

remove todos os elementos;

size() se torna 0

Ex: list.clear();


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Mtodos de Procura

public boolean contains(Object target)

chama o mtodo equals() de target

true se ArrayList contm target; false caso contrrio.

Ex: boolean b = list.contains ;


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Mtodos de Procura

public int indexOf (Object target)

chama o mtodo equals() de target

retorna ndice (posio) da primeira ocorrncia de target em ArrayList; -1 caso contrrio.

Ex: int pos = list.indexOf ;


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Mtodos de Procura

public int lastIndexOf(Object target)

realiza o mesmo que o anterior, com a diferena que retornada a posio da ltima ocorrncia.

Ex: int pos = list.lastIndexOf ;


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Gerenciamento da memria (tamanho / capacidade)

public boolean isEmpty( )

true se vazio; false caso contrrio.

Ex: boolean b = list.isEmpty();


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public int size( )

retorna nmero de elementos (ns) em ArrayList

Ex: int tam = list.size();


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public void ensureCapacity(int newCapacity)

aumenta a capacidade (se necessrio)

Ex: list.ensureCapacity(20);


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public void trimToSize( )

reduz a capacidade para tamanho atual

Ex: list.trimToSize();


62

Cpia:

public Object[] toArray( )

retorna um array contendo os elementos da lista.

Ex: Object[] v = list.toArray();


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Cpia:

public Object[] toArray( )

retorna um array contendo os elementos da lista.

Ex: Object[] v = list.toArray();

public Object clone( )

retorna uma cpia de ArrayList.

Ex: Object v = list.clone();


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Igualdade:

public boolean equals (Object other)

verdadeiro somente se ambos possuem o mesmo nmero de elementos e os mesmos elementos (na mesma ordem).

compara cada par de elementos chamando seu mtodo equals()

Ex: boolean b = list.equals(list2);


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http://www.ime.usp.br/~cosen/verao/alg.pdf http:// java.sun.com/j2se/1.5.0/docs/api/java/util/ArrayList.html outros esto disponveis na internet

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http://www.ime.usp.br/~cosen/verao/alg.pdfhttp://www.ime.usp.br/~cosen/verao/alg.pdfhttp://java.sun.com/j2se/1.5.0/docs/api/java/util/ArrayList.htmlhttp://java.sun.com/j2se/1.5.0/docs/api/java/util/ArrayList.html

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