pilhas e filas

Pilhas e Filas

2

Sumário

Definição Pilhas Filas

Implementação JavaImplementação C++

3

SumárioImplementação Java Fundamentos Pilhas

Implementação por arrays Implementação por listas encadeadas

Filas Implementação por arrays Implementação por listas encadeadas

Implementação C++ Fundamentos Pilhas

Implementação por arrays Implementação por listas encadeadas

Filas Implementação por arrays Implementação por listas encadeadas

Definição

Pilhas

6

Conceito de Pilha (1)Pilha é o mais simples dos containers.A operação de inclusão de elementos na pilha recebe o nome de empilhamento (push) e a operação de exclusão recebe o nome de desempilhamento (pop)Um elemento empilhado vai ocupar a posição chamada de topo da pilhaUma operação de desempilhamento provoca a exclusão do elemento no topo da pilha. Por esta razão as pilhas são chamadas de listas LIFO ( de “Last In First Out’).Uma operação de desempilhamento em uma pilha vazia não tem sentido e configura uma situação denominada “underflow”Pode-se verificar se uma pilha atingir a condição de contorno de pilha vazia através da função isEmpty que pode assumir os valores TRUE (pilha vazia) ou FALSE (pilha não vazia)

7

Conceito de Pilha (2)Operações de empilhamento podem levar à situação na qual o numero de elementos na pilha seja igual ao número máximo de elementos comportados pelo containerTentativas subseqüentes de empilhamento são impossíveis e configuram situação de transbordamento ou “overflow”A situação de “underflow” é lógica e impossível de ser contornada. Freqüentemente não constitui erro de algoritmo e sim teste de uma condiçãoA situação de “overflow” é física e não lógica Pode ser contornada aumentando o tamanho do

container” hospedeiro Contudo, durante o processamento configura um erro e

deve interromper o processo

8

Conceito de Pilha (3)

Uma operação adicional sobre pilhas é a verificação do elemento no topo da pilha getTop.Exemplos do dia a dia: Pilhas de pratos Pilhas de revistas

9

Conceito de Pilha (4)

Filas

11

Conceito de FilaFila é um container no qual todas as inclusões são efetuadas em uma extremidade chamada de retaguarda e todas as exclusões são efetuadas na outra extremidade denominada frente.Como nas filas o primeiro elemento a entrar é o primeiro a sair, as filas são chamadas de listas FIFO (de First-In, First-Out).Exemplos do dia a dia: Filas de bancos Filas de ônibus

12

Implementação por Arrays (1)A formulação espontânea contém dois ponteiros frente e retaguarda ou head e tailInicia-se a fila com a condição de contorno head = 0 e tail = -1Caracteriza-se fila vazia quando tail < headFila cheia ocorre quando tail = array.length-1, onde array.length é o número máximo de elementos previstos no “array”.Como as listas podem “correr na memória” este esquema não é eficienteÉ mais vantajoso adotar filas circulares onde o primeiro elemento sucede o último e a implementação é feita por aritmética modular

13

Implementação por Arrays (2)O ajustamento de ponteiros por ocasião de inclusões e exclusões se torna diferente Inclusão: tail (tail + 1) mod array.length ao invés de tail tail + 1

Exclusão: head (head + 1 ) mod array.length ao invés de head head + 1

A fila vazia seria caracterizada por head = tail e a fila cheia também, o que não é satisfatórioPode-se melhorar esta solução apontando head para a posição do “array” precedendo o primeiro elemento da fila. Esta será a opção adotadaA condição de file cheia se torna

head = = (tail + 1) mod array.length

14

Implementação por Arrays (3)A solução adotada pelo Framework de Bruno Preiss para as filas circulares é adotar a mesma condição de contorno tanto para fila cheia como para fila vazia

head = tailA diferença entre um caso e outro é dada pelo contador count sendo count == array.length para fila cheia e

count == 0 para fila vaziaEsta solução permite a ocupação de todos os espaços do array enquanto a solução sem usar count (o conteúdo do container) exige que uma posição do array permaneça desocupada antes do início da fila

15

Exemplo de Fila

16

Filas circulares

Hierarquia de Classes para implementação no

Framework de Bruno Preiss

18

Java

C++

Implementação Java

20

Hierarquia de Classes

Fundamentos

22

Interface Comparablepublic interface Comparable{ boolean isLT (Comparable object); boolean isLE (Comparable object); boolean isGT (Comparable object); boolean isGE (Comparable object); boolean isEQ (Comparable object); boolean isNE (Comparable object); int compare (Comparable object);}

23

Classe abstrata AbstractObject (1)// pgm05_02.javapublic abstract class AbstractObject implements Comparable{ public final boolean isLT (Comparable object)

{ return compare (object) < 0; } public final boolean isLE (Comparable object)

{ return compare (object) <= 0; } public final boolean isGT (Comparable object)

{ return compare (object) > 0; } public final boolean isGE (Comparable object)

{ return compare (object) >= 0; } public final boolean isEQ (Comparable object)

{ return compare (object) == 0; } public final boolean isNE (Comparable object)

{ return compare (object) != 0; }

24

Classe abstrata AbstractObject (2)

public final boolean equals (Object object) {if(object instanceof Comparable) return isEQ ((Comparable) object);else

return false;}public final int compare (Comparable arg) {

if(getClass () == arg.getClass()) return compareTo (arg);

else return getClass().getName().compareTo(

arg.getClass().getName() );}

protected abstract int compareTo (Comparable arg);}

25

Interface Containerpublic interface Container extends Comparable{ int getCount (); boolean isEmpty (); boolean isFull (); void purge (); void accept (Visitor visitor); Enumeration getEnumeration ();}

26

Classe Abstrata AbstractContainerpublic abstract class AbstractContainer extends AbstractObject implements Container{ protected int count; public int getCount ()

{ return count; } public boolean isEmpty ()

{ return getCount () == 0; } public boolean isFull ()

{ return false; } // ...}

27

Interface Stack

// pgm06_01.java

public interface Stack extends Container{ Object getTop (); void push (Object object); Object pop ();}

28

Interface Queue

// pgm06_13.java

public interface Queue extends Container{ Object getHead (); void enqueue (Object object); Object dequeue ();}

Pilhas

Pilhas Implementadas em Java

Utilizando Arrays

31

Definição da Classe StackAsArray// pgm06_02.txt

public class StackAsArray extends AbstractContainer implements Stack{ protected Object[] array;

// ...}

32

Métodos Construtor e purge da Classe StackAsArray

// pgm06_03.java

public class StackAsArray extends AbstractContainer implements Stack{ protected Object[] array;

public StackAsArray (int size) { array = new Object [size]; }

public void purge () {

while (count > 0) array [--count] = null;

} // ...}

33

Métodos push, pop e getTop da Classe StackAsArray (1)

// pgm06_04.java

public class StackAsArray extends AbstractContainer implements Stack{ protected Object[] array;

public void push (Object object) {

if(count == array.length) throw new ContainerFullException();array [count++] = object;

}

34

Métodos push, pop e getTop da Classe StackAsArray (2)

// pgm06_04.java (Continuação)

public Object pop () {

if(count == 0) throw new ContainerEmptyException(); Object result = array [--count]; array[count] = null; return result;

} public Object getTop () {

if(count == 0) throw new ContainerEmptyException ();

return array [count - 1]; } // ...}

35

Método accept da Classe StackAsArray// pgm06_05.java

public class StackAsArray extends AbstractContainer implements Stack{ protected Object[] array;

public void accept (Visitor visitor) {

for (int i = 0; i < count; ++i) { visitor.visit (array [i]); if(visitor.isDone ())return; }

} // ...}

36

Exemplo de uso de Enumeração (1)

Considere-se o código que se segueStack stack = new StackAsArray (57);stack.push (new Integer (3));stack.push (new Integer (1));stack.push (new Integer (4));Enumeration e = stack.getEnumeration ();while (e.hasMoreElements ()){ Object obj = e.nextElement (); System.out.println (obj);}

37

Exemplo de uso de Enumeração (2)

Este código cria uma instância da classe StackAsArray e a atribui à variável stack.Diversos objetos do tipo Integer são empilhados.Finalmente uma enumeração é usada para imprimir de maneira sistemática todos os objetos na pilha.

38

Classes interiores

Uma classe interior é uma classe definida dentro de outra.A menos que seja declarada estática, cada instância de uma classe interior é suposta dentro de uma instância da classe exterior sendo as classes interiores não estáticas por default.Instâncias de classes interiores podem invocar métodos de instâncias da classe exterior e ter acesso a seus membros.membros.Pode haver mais de uma instância de classe interior para uma instância de classe exterior.Uma classe anônima é uma classe sem nome.Estas classes são criadas estendendo uma classe existente ou implementando uma interface bem no ponto do código aonde a classe está sendo instanciada.

39

Método getEnumeration da Classe StackAsArray// pgm06_06.java

public class StackAsArray extends AbstractContainer implements Stack { protected Object[] array;

public Enumeration getEnumeration() {

return new Enumeration() { protected int position = 0; public boolean hasMoreElements()

{ return position < getCount (); } public Object nextElement() {

if(position >= getCount ()) throw new NoSuchElementException();

return array [position++]; }

}; }}

Pilhas Implementadas em Java

Utilizando Listas Encadeadas

41

Definição da Classe StackAsLinkedList

// pgm06_07.java

public class StackAsLinkedList extends AbstractContainer implements Stack{ protected LinkedList list;

// ...}

42

Métodos Construtor e purge da Classe StackAsLinkedList

// pgm06_08.java

public class StackAsLinkedList extends AbstractContainer implements Stack{ protected LinkedList list;

public StackAsLinkedList () { list = new LinkedList (); }

public void purge () {

list.purge (); count = 0;

} // ...}

43

Métodos push, pop e getTop da Classe StackAsLinkedList (1)

// pgm06_09.java

public class StackAsLinkedList extends AbstractContainer implements Stack{ protected LinkedList list;

public void push (Object object) {

list.prepend (object);++count;

}

44

Métodos push, pop e getTop da Classe StackAsLinkedList (2)

// pgm06_09.java (Continuação)

public Object pop () {

if(count == 0) throw new ContainerEmptyException (); Object result = list.getFirst (); list.extract (result); --count; return result;

} public Object getTop () {

if(count == 0) throw new ContainerEmptyException (); return list.getFirst ();

} // ...}

45

Método accept da Classe StackAsLinkedList

// pgm06_10.java

public class StackAsLinkedList extends AbstractContainer implements Stack{ protected LinkedList list;

public void accept (Visitor visitor) { for(LinkedList.Element ptr = list.getHead (); ptr != null; ptr = ptr.getNext ()) {

visitor.visit (ptr.getDatum ()); if(visitor.isDone ())

return; }

} // ...}

46

Método getEnumeration da Classe StackAsLinkedList (1)

// pgm06_11.java

public class StackAsLinkedList extends AbstractContainer implements Stack{ protected LinkedList list;

47

Método getEnumeration da Classe StackAsLinkedList (1)

// pgm06_11.java (Continuação)

public Enumeration getEnumeration () { return new Enumeration () { protected LinkedList.Element position =list.getHead();

public boolean hasMoreElements (){ return position != null; } public Object nextElement () { if(position == null) throw new NoSuchElementException (); Object result = position.getDatum (); position = position.getNext (); return result; } };

} // ...}

Filas

Filas Implementadas em Java

Utilizando Arrays

50

Definição da Classe QueueAsArray// pgm06_14.java

public class QueueAsArray extends AbstractContainer implements Queue{ protected Object[] array; protected int head; protected int tail;

// ...}

51

Métodos construtor e purge da Classe QueueAsArray (1)

// pgm06_15.java

public class QueueAsArray extends AbstractContainer implements Queue{ protected Object[] array; protected int head; protected int tail;

public QueueAsArray (int size) {

array = new Object [size]; head = 0; tail = size - 1;

}

52

Métodos construtor e purge da Classe QueueAsArray (2)

// pgm06_15.java (Continuação)

public void purge () {

while (count > 0) {

array [head] = null; if (++head == array.length)

head = 0; --count;

} } // ...}

53

Métodos getHead, enqueue e dequeue da Classe QueueAsArray (1)

// pgm06_16.java

public class QueueAsArray extends AbstractContainer implements Queue{ protected Object[] array; protected int head; protected int tail;

public Object getHead () {

if(count == 0) throw new ContainerEmptyException ();

return array [head]; }

54

Métodos getHead, enqueue e dequeue da Classe QueueAsArray (2)

public void enqueue (Object object) { if(count == array.length) throw new ContainerFullException (); if(++tail == array.length) tail = 0; array [tail] = object; ++count;

} public Object dequeue () {

if(count == 0) throw new ContainerEmptyException (); Object result = array [head]; array [head] = null; if(++head == array.length) head = 0; --count; return result;

} // ...}

Filas Implementadas em Java

Utilizando Listas Encadeadas

56

Definição da Classe QueueAsLinkedList

// pgm06_17.java

public class QueueAsLinkedList extends AbstractContainer implements Queue{ protected LinkedList list;

// ...}

57

Métodos construtor e purge da Classe QueueAsLinkedList// pgm06_18.java

public class QueueAsLinkedList extends AbstractContainer implements Queue{ protected LinkedList list;

public QueueAsLinkedList () { list = new LinkedList (); }

public void purge () {

list.purge (); count = 0;

} // ...}

58

Métodos getHead, enqueue e dequeue da Classe QueueAsLinkedList (1)

// pgm06_19.java

public class QueueAsLinkedList extends AbstractContainer implements Queue{ protected LinkedList list;

public Object getHead () {

if(count == 0) throw new ContainerEmptyException ();

return list.getFirst (); }

59

Métodos getHead, enqueue e dequeue da Classe QueueAsLinkedList (2)

// pgm06_19.java (Continuação)

public void enqueue (Object object) {

list.append (object); ++count;

}

public Object dequeue () {

if(count == 0) throw new ContainerEmptyException (); Object result = list.getFirst (); list.extract(result); --count; return result;

} // ...}

Implementação C++

61

Hierarquia de Classes

Fundamentos

63

Definição da Classe Object// pgm05_01.cpp

class Object{protected: virtual int CompareTo (Object const&) const = 0;public: virtual ~Object (); virtual bool IsNull () const; virtual int Compare (Object const&) const; virtual HashValue Hash () const = 0; virtual void Put (ostream&) const = 0;};

64

Operadores da Classe Object// pgm05_02.cpp

inline bool operator == (Object const& left, Object const& right) { return left.Compare (right) == 0; }inline bool operator != (Object const& left, Object const& right) { return left.Compare (right) != 0; }inline bool operator <= (Object const& left, Object const& right) { return left.Compare (right) <= 0; }inline bool operator < (Object const& left, Object const& right) { return left.Compare (right) < 0; }inline bool operator >= (Object const& left, Object const& right) { return left.Compare (right) >= 0; }inline bool operator > (Object const& left, Object const& right) { return left.Compare (right) > 0; }inline ostream& operator << (ostream& s, Object const& object) { object.Put (s); return s; }

65

Funções membro da Classe Object// pgm05_03.cpp

#include <typeinfo>Object::~Object () {}bool Object::IsNull () const { return false; }int Object::Compare (Object const& object) const{ if(typeid (*this) == typeid (object))

return CompareTo (object); else

if(typeid (*this).before (typeid (object))) return -1;

else return 1;

}

66

Definição da Classe NullObject

//pgm05_04.cpp

class NullObject : public Object{ static NullObject instance;  NullObject ();protected: int CompareTo (Object const&) const;public: bool IsNull () const; HashValue Hash () const; void Put (ostream& s) const;  static NullObject& Instance ();};

67

Funções membro da Classe NullObject

//pgm05_05.cpp

NullObject NullObject::instance;NullObject::NullObject () {}bool NullObject::IsNull () const { return true; }int NullObject::CompareTo (Object const&) const { return 0; } HashValue NullObject::Hash () const { return 0; }void NullObject::Put (ostream& s) const { s << "NullObject"; }NullObject& NullObject::Instance () { return instance; }

68

Definição da Classe Wrapper<T>//pgm05_06.cpp

template <class T>class Wrapper : public Object{protected: T datum;  int CompareTo (Object const&) const;public: Wrapper (); Wrapper (T const&); Wrapper& operator = (T const&); operator T const& () const; HashValue Hash() const; void Put(ostream&) const;};

69

Funções membro da Classe Wrapper<T> (1)

//pgm05_07.cpp

template <class T>Wrapper<T>::Wrapper () : datum () {}template <class T>Wrapper<T>::Wrapper (T const& d) : datum (d) {}template <class T>Wrapper<T>& Wrapper<T>::operator = (T const& d){ datum = d; return *this;}

70

Funções membro da Classe Wrapper<T> (2)

//pgm05_07.cpp (Continuação)

template <class T>Wrapper<T>::operator T const& () const { return datum; } template <class T>int Wrapper<T>::CompareTo (Object const& obj) const{ Wrapper<T> const& arg = dynamic_cast<Wrapper<T> const&> (obj); return ::Compare (datum, arg.datum);} template <class T>void Wrapper<T>::Put (ostream& s) const { s << datum; }

71

Definição da Classe Container// pgm05_09.cpp

class Container : public virtual Object, public virtual Ownership

{protected: unsigned int count; Container ();public: virtual unsigned int Count () const; virtual bool IsEmpty () const; virtual bool IsFull () const; virtual HashValue Hash () const; virtual void Put (ostream&) const; virtual Iterator& NewIterator () const; virtual void Purge () = 0; virtual void Accept (Visitor&) const = 0;};

72

Funções membro da Classe Container

//pgm05_10.cpp

Container::Container () : count (0) {} unsigned int Container::Count () const { return count; } bool Container::IsEmpty () const { return Count () == 0; } bool Container::IsFull () const { return false; }

73

Definição da Classe Visitor//pgm05_11.cpp

class Visitor{public: virtual void Visit (Object&) = 0; virtual bool IsDone () const

{ return false; }};

74

Função Put da Classe Container (1)//pgm05_12.cpp

#include <typeinfo>class PuttingVisitor : public Visitor{ ostream& stream; bool comma;public: PuttingVisitor (ostream& s) : stream (s), comma (false) {} void Visit (Object& object) {

if (comma) stream << ", "; stream << object; comma = true;

}};

75

Função Put da Classe Container (2)

// pgm05_12.cpp (Conyinuação)

void Container::Put (ostream& s) const{ PuttingVisitor visitor (s);  s << typeid (*this).name () << " {"; Accept (visitor); s << "}";}

76

Definição da Classe Iterator//pgm05_13.cpp

class Iterator{public: virtual ~Iterator (); virtual void Reset () = 0; virtual bool IsDone () const = 0; virtual Object& operator * () const = 0; virtual void operator ++ () = 0;};

77

Funções membro da Classe IteratorIterator& SomeContainer::NewIterator () const { return *new SomeIterator (*this); } SomeContainer c;Iterator& i = c.NewIterator ();while (!i.IsDone ()) { cout << *i << endl; ++i;}delete &i;

78

Definição da Classe NullIterator//pgm05_14.cpp

class NullIterator : public Iterator{public: NullIterator (); void Reset (); bool IsDone () const; Object& operator * () const; void operator ++ ();};

79

Funções membro da Classe NullIterator

//pgm05_15.cpp

NullIterator::NullIterator () {}void NullIterator::Reset () {}bool NullIterator::IsDone () const { return true; }Object& NullIterator::operator * () const { return NullObject::Instance (); }void NullIterator::operator ++ () {} // pgm05_16.cppIterator& Container::NewIterator () const { return *new NullIterator (); }

80

Definição da Classe Stack// pgm06_01.cpp

class Stack : public virtual Container{public: virtual Object& Top () const = 0; virtual void Push (Object&) = 0; virtual Object& Pop () = 0;};

Pilhas

Pilhas Implementadas em C++

Utilizando Arrays

83

Definição da Classe Stack// pgm06_01.cpp

class Stack : public virtual Container{public: virtual Object& Top () const = 0; virtual void Push (Object&) = 0; virtual Object& Pop () = 0;};

84

Definição da Classe StackAsArray

A variável array é declarada instanciando o template da classe Array<T> com T=Object*, ou seja, um array de ponteiros para ObjectO uso de ponteiros é consistente com a implementação de containers por armazenamento indireto

85

Definição da Classe StackAsArray// pgm06_02.cpp

class StackAsArray : public Stack { Array<Object*> array; class Iter;public: StackAsArray (unsigned int); // ... friend class Iter;};class StackAsArray::Iter : public Iterator { StackAsArray const& stack; unsigned int position;public: Iter (StackAsArray const&); // ...};

86

Funções membro Construtor, Destrutor e Purge da Classe StackAsArray

// pgm06_03.cpp

StackAsArray::StackAsArray (unsigned int size) : array(size) {}void StackAsArray::Purge (){ if(IsOwner ()) {

for(unsigned int i = 0; i < count; ++i) delete array [i];

} count = 0;}StackAsArray::~StackAsArray () { Purge (); }

87

Funções membro Push, Pop e Top da Classe StackAsArray

// pgm06_04.cpp

void StackAsArray::Push (Object& object) { if(count == array.Length ())

throw domain_error ("stack is full"); array [count++] = &object;}Object& StackAsArray::Pop (){ if(count == 0)

throw domain_error ("stack is empty"); return *array [--count];}Object& StackAsArray::Top () const{ if(count == 0)

throw domain_error ("stack is empty"); return *array [count - 1U];}

88

Função membro Accept da Classe StackAsArray

// pgm06_05.cpp

void StackAsArray::Accept (Visitor& visitor) const{ for(unsigned int i = 0; i < count && !visitor.IsDone(); +

+i) {

visitor.Visit (*array [i]); }}

89

Funções membro da Classe StackAsArray::Iter

Na definição da classe StackAsArray foi definida uma classe embutida IterA classe StackAsArray::Iter é uma classe friend  da classe StackAsArray tendo acesso às variáveis membro e funções privados daquela classe A implementação do iterator depende da implementação do container

90

Funções membro da Classe StackAsArray::Iter (1)

// pgm06_06.cpp

StackAsArray::Iter::Iter (StackAsArray const& _stack) : stack (_stack) { Reset (); }

bool StackAsArray::Iter::IsDone () const { return position >= stack.count; }

Object& StackAsArray::Iter::operator * () const{ if(position < stack.count)

return *stack.array [position]; else

return NullObject::Instance ();}

91

Funções membro da Classe StackAsArray::Iter (2)

// pgm06_06.cpp (ContinuaçÃo)

void StackAsArray::Iter::operator ++ (){ if(position < stack.count)

++position;}

void StackAsArray::Iter::Reset () { position = 0; }

92

Exemplo de uso de Iterator

Considere-se o código que se segue

StackAsArray stack;stack.Push (*new Int (3));stack.Push (*new Int (1));stack.Push (*new Int (4));Iterator& i = stack.NewIterator ();while (!i.IsDone ()) { cout << *i << endl; ++i;}delete &i;

93

Exemplo de uso de Iterator

Este código declara uma variável stackDiversos objetos do tipo Integer são empilhados.Finalmente um Iterator é usado para imprimir de maneira sistemática todos os objetos na pilha.

Pilhas Implementadas em C++

Utilizando Listas Encadeadas

95

Definição da Classe StackAsLinkedList

// pgm06_07.cpp

class StackAsLinkedList : public Stack { LinkedList<Object*> list; class Iter;public: StackAsLinkedList (); // ... friend class Iter;};class StackAsLinkedList::Iter : public Iterator { StackAsLinkedList const& stack; ListElement<Object*> const* position;public: Iter (StackAsLinkedList const&); // ...};

96

Funções membro Construtor, Destrutor e Purge da Classe StackAsLinkedList

// pgm06_08.cpp

StackAsLinkedList::StackAsLinkedList () : list () {}void StackAsLinkedList::Purge (){ if(IsOwner()) {

ListElement<Object*> const* ptr; for (ptr = list.Head (); ptr != 0; ptr = ptr->Next ()) delete ptr->Datum ();

} list.Purge (); count = 0;}StackAsLinkedList::~StackAsLinkedList () { Purge (); }

97

Funções membro Push, Pop e Top da Classe StackAsLinkedList (1)

// pgm06_09.cpp

void StackAsLinkedList::Push (Object& object){ list.Prepend (&object); ++count;}

Object& StackAsLinkedList::Pop (){ if(count == 0)

throw domain_error ("stack is empty"); Object& const result = *list.First (); list.Extract (&result); --count; return result;}

98

Funções membro Push, Pop e Top da Classe StackAsLinkedList (2)

// pgm06_09.cpp (Continuação)

Object& StackAsLinkedList::Top () const{ if(count == 0)

throw domain_error ("stack is empty"); return *list.First ();}

99

Função membro Accept da Classe StackAsLinkedList

// pgm06_10.cpp

void StackAsLinkedList::Accept (Visitor& visitor) const{ ListElement<Object*> const* ptr;

for(ptr = list.Head ();ptr != 0 && !visitor.IsDone (); ptr = ptr->Next ())

{ visitor.Visit (*ptr->Datum ());

}}

100

Funções membro da Classe StackAsLinkedList::Iter (1)

// pgm06_11.cpp

StackAsLinkedList::Iter::Iter ( StackAsLinkedList const& _stack) : stack (_stack) { Reset (); }

bool StackAsLinkedList::Iter::IsDone () const { return position == 0; }

Object& StackAsLinkedList::Iter::operator * () const{ if(position != 0)

return *position->Datum (); else

return NullObject::Instance ();}

101

Funções membro da Classe StackAsLinkedList::Iter (2)

// pgm06_11.cpp (Continuação)

void StackAsLinkedList::Iter::operator ++ (){ if(position != 0)

position = position->Next ();}

void StackAsLinkedList::Iter::Reset () { position = stack.list.Head (); }

Filas

Filas Implementadas em C++

Utilizando Arrays

104

Definição da Classe Queue// pgm06_13.cpp

class Queue : public virtual Container{public: virtual Object& Head () const = 0; virtual void Enqueue (Object&) = 0; virtual Object& Dequeue () = 0;};

105

Definição da Classe QueueAsArray// pgm06_14.cpp

class QueueAsArray : public virtual Queue{protected: Array<Object*> array; unsigned int head; unsigned int tail;public: QueueAsArray (unsigned int); ~QueueAsArray (); // ...};

106

Funções membro Construtor, Destrutor e Purge da Classe QueueAsArray (1)

// pgm06_15.cpp

QueueAsArray::QueueAsArray (unsigned int size) : array (size), head (0), tail (size - 1U) {}

107

Funções membro Construtor, Destrutor e Purge da Classe QueueAsArray (2)

// pgm06_15.cpp (Continuação)

void QueueAsArray::Purge (){ if(IsOwner ()) {

for(unsigned int i = 0; i < count; ++i) { delete array [head]; if(++head == array.Length ()) head = 0; }

} count = 0;}

QueueAsArray::~QueueAsArray () { Purge (); }

108

Funções membro Head, Enqueue e Dequeue da Classe QueueAsArray (1)

// pgm06_16.cpp

Object& QueueAsArray::Head () const{ if(count == 0)

throw domain_error ("queue is empty"); return *array [head];}void QueueAsArray::Enqueue (Object& object){ if(count == array.Length ())

throw domain_error ("queue is full"); if(++tail == array.Length ())

tail = 0; array [tail] = &object; ++count;}

109

Funções membro Head, Enqueue e Dequeue da Classe QueueAsArray (2)

// pgm06_16.cpp (Continuação)

Object& QueueAsArray::Dequeue (){ if (count == 0)

throw domain_error ("queue is empty"); Object& result = *array [head]; if (++head == array.Length ())

head = 0; --count; return result;}

Filas Implementadas em C++

Utilizando Listas Encadeadas

111

Definição da Classe QueueAsLinkedList

// pgm06_17.cpp

class QueueAsLinkedList : public virtual Queue{protected: LinkedList<Object*> list;public: QueueAsLinkedList (); ~QueueAsLinkedList (); // ...};

112

Funções membro Construtor, Destrutor e Purge da Classe QueueAsLinkedList

// pgm06_18.cpp

QueueAsLinkedList::QueueAsLinkedList () : list () {}void QueueAsLinkedList::Purge () { if(IsOwner ()) {

ListElement<Object*> const* ptr; for(ptr = list.Head (); ptr != 0; ptr = ptr->Next ()) delete ptr->Datum ();

} list.Purge (); count = 0;}QueueAsLinkedList::~QueueAsLinkedList () { Purge (); }

113

Funções membro Head, Enqueue e Dequeue da Classe QueueAsLinkedList (1)

// pgm06_19.cpp

Object& QueueAsLinkedList::Head () const{ if (count == 0)

throw domain_error ("queue is empty"); return *list.First ();}

void QueueAsLinkedList::Enqueue (Object& object){ list.Append (&object); ++count;}

114

Funções membro Head, Enqueue e Dequeue da Classe QueueAsLinkedList (2)

// pgm06_19.cpp (Continuação)

Object& QueueAsLinkedList::Dequeue (){ if(count == 0)

throw domain_error ("queue is empty"); Object& result = *list.First (); list.Extract (&result); --count; return result;}