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Prof. Leticia Winkler 1

Estrutura de Dados

Aula 1

Funções

prof Leticia Winkler

[email protected]

1. Definição de estrutura de dados, com a identificação de estruturas lineares

e não lineares.

2. Criação de funções, passagem de parâmetros (por valor e por referência)

e escopo de variáveis (local e global).

3. Listas lineares: definição e tipos com relação às formas de

armazenamento.

4. Listas lineares sequenciais (lista, pilha e fila) e suas operações básicas.

5. Ordenação e pesquisa em listas lineares seqüenciais.

6. Agregado de dados heterogêneos: structs.

7. Ponteiros e alocação dinâmica de memória.

8. Listas lineares encadeadas (lista, pilha e fila) e suas operações básicas. Prof. Leticia Winkler 2

Ementa

SZWARCFITER, Jayme Luiz; MARKENZON, Lilian Estruturas de dados e seus algoritmos

3ª. ed. – Rio de Janeiro – LTC – 2010

Koffman, Elliot B. ; Wolfgang, Paul A.T. Objetos, Abstração, Estrutura de dados e Projeto usando C++

1ª. ed. – Rio de Janeiro – LTC – 2008

EDELWEISS,N.; GALANTE,R.M. Estrutura de Dados

Volume 18 – Série Livros Didáticos Informática UFRGS

1ª. ed. – RS – Bookman – 2009


Bibliografia Básica

Unidade 1. Introdução 1.1. Definição e objetivo de estrutura de dados

1.2. Estruturas de dados lineares e não lineares (exemplos

de lista, pilha, fila, árvore e grafo)

1.3. Listas lineares


Conteúdo

Unidade 2. Funções 2.1. Motivação

2.2. Definição

2.3. Passagem de parâmetros (por valor e por referência)

2.4. Escopo de variáveis (local e global)

2.5. Retorno de valores


Conteúdo

Unidade 3. Listas Lineares Sequenciais 3.1. Definição e representação

3.2. Operações básicas com listas seqüenciais

3.3. Aplicações com listas sequenciais

3.4. Pilha

3.5. Fila

3.6. Ordenação (BubbleSort, Inserção, Seleção)

3.7. Pesquisa

3.8. Agregado Heterogêneo


Conteúdo

Unidade 4. Ponteiros e Alocação Dinâmica

4.1. Definição de ponteiro

4.2. Operador de endereço, operador de indireção e

operador seta

4.3. Alocação e desalocação de memória


Conteúdo

Unidade 5. Listas Lineares Encadeadas

5.1. Motivação

5.2. Listas Simplesmente Encadeadas

5.3. Pilha

5.4. Fila

5.5. Listas Circulares Simplesmente Encadeadas

5.6. Listas Duplamente Encadeadas


Conteúdo

Composta de três etapas:

Avaliação 1 (AV1)

Avaliação 2 (AV2)

Avaliação 3 (AV3).

A AV1 contemplará o conteúdo da disciplina até a sua realização, incluindo o conteúdo das atividades estruturadas.

A AV2 e a AV3 abrangerão todo o conteúdo da disciplina, incluindo o conteúdo das atividades estruturadas.


Avaliação

Para aprovação na disciplina o aluno deverá: 1. Atingir resultado igual ou superior a 6,0, calculado a partir da

média aritmética entre os graus das avaliações, sendo

consideradas apenas as duas maiores notas obtidas dentre as

três etapas de avaliação (AV1, AV2 e AV3). A média aritmética

obtida será o grau final do aluno na disciplina.

2. Obter grau igual ou superior a 4,0 em, pelo menos, duas das

três avaliações.

3. Frequentar, no mínimo, 75% das aulas ministradas.


Aprovação

Função


Fazer um programa que leia um número inteiro e informe se o número é par ou não é par

Exercício

#include <iostream>

using namespace std;

int main () {

int num;

cout << ”Numero? ”;

cin >> num;

if (num % 2 == 0)

cout << num << ” - PAR\n”;

else

cout << num << ” - IMPAR\n”;

return 0;

}

Resposta Possível

E se fossem dois números?

#include <iostream>


int main () {

int num1, num2;

cout << ”Primeiro numero? ”;

cin >> num1;

cout << ”Segundo numero? ”;

cin >> num2;

if (num1 % 2 == 0)

cout << num1 << ”: PAR\n”;

else

cout << num1 << ”: IMPAR\n”;

if (num2 % 2 == 0)


else


return 0;

}

Solução:

USAR FUNÇÃO

E se fossem três, dez, etc...?

É uma estrutura que permite ao programador separar

seus programas em blocos.

A idéia é dividir programas grandes e complexos em um

programa formado de pequenos blocos (que são as

funções)

menor complexidade

maior facilidade de manutenção.


Função


Forma Geral de uma Função

Forma Geral em C/C++:

tipo_de_retorno nome_da_função (declaração_de_parâmetros)

{

corpo_da_função

}

tipo_de_retorno é o tipo de dados que a função retorna.

nome_da_função é o nome pelo qual será possível chamar a função,

para que a mesma seja executada.

declaração_de_parâmetros - permite a passagem de dados para a

função quando é ela chamada.

Exemplo #1

#include <iostream>


int main () {

int num;

cout << ”Numero? ”;

cin >> num;

if (num % 2 == 0)

cout << num << ”: PAR\n”;

else

cout << num << ”: IMPAR\n”;

return 0;

}

#include <iostream> using namespace std; void parImpar (int n) { if (n % 2 == 0) cout << n << ”: PAR\n”; else cout << n << ”: IMPAR\n”; } int main () { int num; cout << ”Numero? ”; cin >> num; parImpar(num); return 0; }

Com função

Exemplo #2 #include <iostream>


int main () {

int num1, num2;


cin >> num1;


cin >> num2;

if (num1 % 2 == 0)


else


if (num2 % 2 == 0)


else


return 0;

}

#include <iostream>


void parImpar (int n) {

if (n % 2 == 0)

cout << n << ”: PAR\n”;

else

cout << n << ”: IMPAR\n”;

}

int main () {

int num1, num2;


cin >> num1;


cin >> num2;

parImpar(num1);

parImpar(num2);

return 0;

}

Com função

void mensagem () {

cout << ”Alo turma!!!\n”;

}

O void indica que não há valor.

A função mensagem não retorna valor algum para função

chamadora.


Tipo void

O return numa função tipo void irá fazer com que a função

termine sua execução voltando para a função chamadora.


Função que não retorna valor

void divide (float a, float b) {

if (b == 0) {

cout << ”Erro: divisão por zero\n”;

return;

}

cout << ”Resultado: ” << a/b <<

endl;

}

void mensagem () {


}


Função que retorna valor

O return abandona a função devolvendo um valor, resultado da

tarefa realizada pela função.

float somaFloat (float x, float y) {

return (x + y);

}

bool ehPar (int n) {

if (n % 2 == 0)

return true;

else

return false;

}

Uma função que retorna parâmetro pode ser usada dentro de uma expressão:

...

if (ehPar (num))

...

ehPar retorna um valor booleano (verdadeiro o falso)

O if está testando se a resposta (valor retornado) da função é verdadeiro ou falso

Observação

void mensagem () {


}

Realiza sua tarefa sem necessidade de uma informação de entrada

Ou, poderia ser escrito:

void mensagem (void) {


}


Função que não recebe parâmetro

void mensagem (int cod) { switch (cod) { case 1: cout << ”Bom Dia, Turma!!!\n”; break; case 2: cout << ”Boa Tarde, Turma!!!\n”; break; case 3: cout << ”Boa Noite, Turma!!!\n”; break; default: cout << ”Alo turma!!!\n”; }

Necessita de uma informação para realizar sua tarefa (neste exemplo).


Função que recebe parâmetro


Função que recebe mais de um parâmetro

float somaFloat (float x, float y) {

return (x + y);

}

Necessita de duas informações para realizar sua tarefa (no exemplo).

A função chamadora deve informar os valores.

...

somaFloat (7.5, 9)

...

Chamada de uma função – 2 parâmetros


#include <iostream>


float somaFloat (float x, float y){

return (x + y);

}

int main (){

float num1, num2, num3;

cout << "Primeiro valor? ";

cin >> num1;

cout << "Segundo valor? ";

cin >> num2;

num3 = somaFloat (num1, num2);

cout << ”Resultado: ” << num3 << endl;

return 0;

}

Resultado da Execução:

supondo que foram digitados os

valores 5 e 6 quando solicitado

Primeiro valor? 5

Segundo valor? 6

Resultado: 11

Chamada de uma função – 1 parâmetro



supondo que foi digitado 5

quando solicitado

Número? 5

5 é ímpar

#include <iostream>


bool ehPar (int n) {

if (n % 2 == 0)

return true;

else

return false;

}

int main (){

float num;

cout << "Número? ";

cin >> num;

if (ehPar(num))

cout << num << ” é par\n”;

else

cout << num << ” é ímpar\n”;

return 0;

}

Chamada de uma função – sem parâmetro


#include <iostream>


void mensagem () {


}

int main (){

cout << "Início\n";

mensagem();

cout << ”Fim\n”;

return 0;

}


Início

Alo turma!!!

Fim

Usando o valor retornado pela função dentro de uma expressão:

#include <iostream> using namespace std; float somaFloat (float x, float y){

return (x + y);

} int main (){

float num1, num2; cout << "Primeiro valor? "; cin >> num1; cout << "Segundo valor? "; cin >> num2; cout << ”Resultado: ” << somaFloat (num1, num2) << endl; return 0;

}


Observação

Exemplos


#include <iostream>


float somaFloat (float x, float y){

return (x + y);

}

int main (){

float num1, num2;

cout << "Primeiro valor? ";

cin >> num1;

cout << "Segundo valor? ";

cin >> num2;

cout << ”Resultado: ” << somaFloat (num1, num2) << endl;

return 0;

}

#include <iostream> using namespace std; void somaFloat (float x, float y){

cout << ”Resultado: ” << (x + y);

} int main (){

float num1, num2; cout << "Primeiro valor? "; cin >> num1; cout << "Segundo valor? "; cin >> num2; somaFloat (num1, num2); return 0;

}

Escopo de uma Variável Variável Local


#include <iostream> using namespace std; bool ehPar (int n) {

if (n % 2 == 0) return true; else return false;

} int main () {

int num; cout << "Numero? "; cin >> num; if (ehPar(num)) cout << "\nO numero e par.\n"; else cout << "\nO numero e impar.\n"; return 0;

}

A variável num é local a função main;

A variável n está sendo declarada dentro da função ehPar – local a função ehPar

num não é vista dentro da função ehPar;

n não é vista dentro da main;

O valor de num é atribuido a variável n – passagem de parâmetros por valor.

Escopo de uma Variável Variável Global


#include <iostream>


int x;

void func1() {

cout << ”X – func1: ” << x << endl;

}

void func2() {


x = 20;


}

int main () {

x = 10;

cout << ”X – main: ” << x << endl;

func1();

cout << ”X – após a chamada de func1: ” << x << endl;

func2();

cout << ”X – após a chamada de func2: ” << x << endl;

}

X é uma variável global É vista por todas as funções dentro do

programa

Pode ser manipulada e alterada por qualquer função

Resultado da Execução: X – main: 10

X – func1: 10

X – após a chamada de func1: 10

X – func2: 10

X – func2: 20

X – após a chamada de func2: 10

Escopo de uma Variável


Resultado: 1 - main => 10

1 - func => 10

2 - func => 20

2 - main => 10

Na passagem de parâmetros por valor, a variável passada

como parâmetro não pode ser alterada na função chamada #include <iostream>


void func(int x) {

cout << "1 - func => " << x << endl;

x = 20;

cout << "2 - func => " << x << endl;

}

int main () {

int n = 10;

cout << "1 - main => " << n << endl;

func(n);

cout << "2 - main => " << n << endl;

return 0;

}

É uma forma alternativa de acessar uma variável;

Uma referência é como se fosse um apelido dado a uma variável

Declaração:

tipo var, &refVar = var;

Exemplo:

int jose, &ze = jose;

Para indicar que é uma referência, utiliza-se o operador &

Toda referência deve ser inicializada quando declarada

Pode-se manipular a variável através de sua referência

Tudo que se faz com a variável pode ser feito através de sua referência.


Referência

Exemplo de Referência


#include <iostream>


int main () {

int jose = 10, &ze = jose;

cout << "Jose => " << jose << endl;

cout << "Ze => " << ze << endl;

ze = 5;

cout << "Jose => " << jose << endl;

cout << "Ze => " << ze << endl;

return 0;

}

Resultado:

Jose => 10

Ze => 10

Jose => 5

Ze => 5

Passagem de parâmetros por referência


Exemplo: #include <iostream>


void func(int &x) {

cout << "1 - func => " << x << endl;

x = 20;

cout << "2 - func => " << x << endl;

}

int main () {

int n = 10;

cout << "1 - main => " << n << endl;

func(n);

cout << "2 - main => " << n << endl;

return 0;

}

Resultado: 1 - main => 10

1 - func => 10

2 - func => 20

2 - main => 20

O uso de referência é interessante na passagem de parâmetros

Calcular informações sobre um circulo. Crie duas

funções:

Uma para calcular a área do círculo, que recebe como

parâmetro de entrada o raio e retorna a área (S = πR2)

A segunda função deve calcular o perímetro do círculo,

que recebe como parâmetro de entrada o raio e retorna o

perímetro (P = 2πR).

Crie a função main, para testar seu programa, que utiliza as

funções acima e apresenta o resultado do cálculo do

perímetro e da área.


Exercício #1

#include <iostream> #include <cmath> using namespace std; float calcPerCirc (float r) { return (2 * M_PI * r); } float calcAreaCirc (float r) { return (M_PI * pow(r,2)); } int main() { float raio; cout << "Raio? "; cin >> raio; cout << "Perimetro do circulo de raio " << raio << ": " << calcPerCirc(raio) << endl; cout << "Area do circulo de raio " << raio << ": " << calcAreaCirc(raio) << endl; return 0; }


Resposta do Exercício #1

Converter uma temperatura de graus Celsius para graus Farenheit e vice-versa. Crie duas funções: A primeira recebe como parâmetro de entrada a temperatura em

°C e retorna o resultado em °F.

A segunda recebe como parâmetro de entrada a temperatura em °F e retorna o resultado em °C.

Crie a função main, para testar seu programa, que:

A) lê um menu com as opções:

1. Converte de °C para °F

2. Converte de °F para °C

B) lê a temperatura, e

C) utiliza uma das funções acima para apresentar a temperatura conforme solicitado.


Exercício #2

𝐶

5=

𝐹 − 32

9

Resposta do Exercício #2


#include <iostream>

#include <cmath>


float celsiusParaFarenheit (float c) {

return (9 * c / 5 + 32);

}

float farenheitParaCelsius (float f) {

return (5 * (f - 32) / 9);

}

int main() {

float temp;

int op;

do {

cout << "\n\n***Conversor de

Temperatura ***\n\n";

cout << "1 - Celsius para Farenheit\n";

cout << "2 - Farenheit para Celsius\n";

cout << "3 - Sair\n";

cout << "\nOpcao? ";

cin >> op;

switch (op) {

case 1:

cout << "Temperatura em C? ";

cin >> temp;

cout<< celsiusParaFarenheit(temp) << " o.F " << endl;

break;

case 2:

cout << "Temperatura em F? ";

cin >> temp;

cout<< farenheitParaCelsius(temp) << " o.C " << endl;

break;

case 3:

cout << "\nFIM!!!!\n\n";

exit(0);

default:

cout << "opcao invalida\n\n";

}

} while (op !=3);

return 0;

}

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