estrutura de dados - pilha

Algoritmos e Estruturas de Dados

Ezequiel R. [email protected]

www.realidadeaumentada.com.br

Aula: Pilhas (Stack)

http://www.pdfcomplete.com/cms/hppl/tabid/108/Default.aspx?r=q8b3uige22

Objetivo Definir conceitos bsicos sobre pilhas

Implementar pilhas utilizando vetores

Praticar exerccios para consolidar a teoria apresentada

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Definio de Pilha

Inseres e Remoes seguem o esquema Last In First Out (LIFO)

Analogia a uma pilha de pratos ou de livros

Uma coleo ordenada de elementos na qual elementos so inseridos e retirados em apenas uma das extremidades denominada "topo".

TOPO


Exemplo: Entregador de Pizzas

Organizao


Aplicaes de Pilha Verificar se um cdigo fonte est bem estruturado; Recursividade; Controle da sequncia de chamadas de funes; Sintaxe de expresses aritmticas; Controle de Desfazer/Refazer aes em um editor

de textos; Etc.


Operaes Bsicas sobre Pilhas

Criar a Pilha

Empilhar elemento (Push)

Desempilhar elemento (Pop)

Consultar elemento no topo da pilha (Peek)

Listar os elementos

Liberar a Pilha


Dada um pilha P=( a(1), a(2), ..., a(n) ), dizemos quea(1) o elemento da base da pilha; a(n) oelemento topo da pilha; e a(i+1) est acima de a(i).

Criando uma pilha

#define MAX_PILHA 5 //Nmero mximo de elementos

typedef struct {

int vet[MAX_PILHA];

int pos;

}Pilha;

/* vet[pos]: primeira posio livre do vetor *//* vet[pos-1]: topo da pilha *//* vet[0] a vet[MAX_PILHA-1]: posies ocupveis */


Pilha.h#define MAX_PILHA 5 //Nmero mximo de elementostypedef struct {

int pos;int vet[MAX_PILHA];

}Pilha;

Pilha *pilha_create(); /* Aloca dinamicamente a estrutura da pilha, inicializa seus campos e retorna seu ponteiro */int pilha_push(Pilha* p, int val); // Insere elementos na Pilhaint pilha_pop(Pilha* p); // Retira elementos da Pilhaint pilha_peek(Pilha *p); // Retorna o elemento topovoid pilha_list(Pilha* p); // Imprime todos os elementosvoid pilha_free(Pilha* p); // Destri a Pilha e libera a memria


Criando uma pilha

Primeiro inicializamos uma pilha como vazia fazendo o campo pos = 0:

Pilha* pilha_create(){Pilha* p = (Pilha*) malloc (sizeof (Pilha));p->pos = 0;return p;

}


Empilhando (push)

int pilha_push (Pilha* p, int val){if (p->pos >= MAX_PILHA) // pilha cheia

exit(1); // aborta programap->vet[p->pos] = val;(p->pos)++;return 0;

}

Para empilhar necessrio considerar a possibilidade de estouro de pilha, uma vez que es tamos trabalhando com vetor de tamanho fixo:


Desempilhando (pop)

int pilha_pop (Pilha* p){Int val;if (p->pos == 0) // pilha vazia

exit(1); // aborta programaval = p->vet[p->pos-1];p->pos--;return val;

}

Para desempilhar necessrio considerar a possibilidade de underflow.


Consultar elemento topo (peek)

Int pilha_peek(Pilha* p){if (p->pos == 0) // pilha vazia

exit(1); // aborta programareturn (p->vet[p->pos-1]);

}

Funo para consultar o elemento no topo da pilha.


Listar elementos

void pilha_list(Pilha* p){if (p==NULL) // pilha nao inicializada

exit(1); // aborta programafor(int i=p->pos-1; i>=0; i--)

printf("%d\n",p->vet[i]); }

Funo para listar todos os elementos da pilha.


Liberando espaos alocados

void pilha_free(Pilha* p){free (p);

}

Funo para liberar os espaos alocados pela pilha.


Programa teste

#include#include"Pilha.h "main(){

Pilha * p = pilha_create();pilha_push(p,10);pilha_push(p,4);pilha_push(p,5); int k = pilha_peek(p); printf("\n\n%d",k);int i = pilha_pop(p);pilha_list(p);pilha_free(p);

}

main.c


Exerccios (Questo 1)

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Escreva um programa que verifique se as expresses aritmticas esto com a parentizao correta. Seu programa deve checar expresses para ver se cada "abre parnteses" tem um "fecha parnteses" correspondente.

Exemplo: ((5+3)-(4*2)) = CORRETO ((4/(2-9)) = INCORRETO



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Implemente uma aplicao que utilize uma pilha para avaliar o aninhamento de expresses delimitadas por { }, ( ) e [ ] est correto. Exemplos: a = b + (c d ) * (e f); s = t[5] + u / (v * (w + y));



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