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Algoritmos e Estruturas de Dados I
Tipos Abstratos de Dados
Prof. Tiago Eugenio de Melotmelo@uea.edu.br
www.tiagodemelo.info
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Observações
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Observações
● O conteúdo dessa aula é parcialmente proveniente do Capítulo 1 do livro “Data Structures and Algorithms using Python”.
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Observações
● O conteúdo dessa aula é parcialmente proveniente do Capítulo 1 do livro “Data Structures and Algorithms using Python”.
● As palavras com a fonte Courier indicam uma palavra-reservada da linguagem de programação.
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Introdução
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Introdução
● As linguagens de programação oferecem tipos de dados como uma parte integrante da linguagem.
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Introdução
● As linguagens de programação oferecem tipos de dados como uma parte integrante da linguagem.– Estes tipos de dados são conhecidos como tipo
primitivos de dados.
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Introdução
● As linguagens de programação oferecem tipos de dados como uma parte integrante da linguagem.– Estes tipos de dados são conhecidos como tipo
primitivos de dados.
– Esses tipos podem ser: simples ou complexos.
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Introdução
● As linguagens de programação oferecem tipos de dados como uma parte integrante da linguagem.– Estes tipos de dados são conhecidos como tipo
primitivos de dados.
– Esses tipos podem ser: simples ou complexos.
– Inteiros e reais são tipos simples.
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Introdução
● As linguagens de programação oferecem tipos de dados como uma parte integrante da linguagem.– Estes tipos de dados são conhecidos como tipo
primitivos de dados.
– Esses tipos podem ser: simples ou complexos.
– Inteiros e reais são tipos simples.
– Os tipos complexos são construídos a partir de múltiplos tipos primitivos ou mesmo com outros tipos de dados complexos.
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Introdução
● As linguagens de programação oferecem tipos de dados como uma parte integrante da linguagem.– Estes tipos de dados são conhecidos como tipo
primitivos de dados.
– Esses tipos podem ser: simples ou complexos.
– Inteiros e reais são tipos simples.
– Os tipos complexos são construídos a partir de múltiplos tipos primitivos ou mesmo com outros tipos de dados complexos.
– Em Python, objetos, strings, listas e dicionários são exemplos de tipos complexos.
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Introdução (cont.)
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Introdução (cont.)
● Muitas vezes, os tipos primitivos oferecidos pelas linguanges de programação não são suficientes para resolver problemas maiores ou mais complexos.
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Introdução (cont.)
● Muitas vezes, os tipos primitivos oferecidos pelas linguanges de programação não são suficientes para resolver problemas maiores ou mais complexos.
● Portanto, a maioria das linguagens de programação oferece recursos para que os programadores criem os seus próprios tipos de dados.
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Abstração
● É um mecanismo para separar as propriedades de um objeto e restringir o foco para o que seja realmente relevante.
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Abstração
● Exemplo de diversos níveis de abstração com aritmética de inteiros:
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Tipo Abstrato de Dados (TAD)
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Tipo Abstrato de Dados (TAD)
● Ou Abstract Data Type (ADT).
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Tipo Abstrato de Dados (TAD)
● Ou Abstract Data Type (ADT).● É um tipo de dados definido pelo programador
que especifica um conjunto de valores de dados e uma coleção bem definida de operações que podem ser executadas nesses valores.
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Tipo Abstrato de Dados (TAD)
● Ou Abstract Data Type (ADT).● É um tipo de dados definido pelo programador
que especifica um conjunto de valores de dados e uma coleção bem definida de operações que podem ser executadas nesses valores.
● TAD são definidos de maneira independente da sua implementação.
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Tipo Abstrato de Dados (TAD)
● Ou Abstract Data Type (ADT).● É um tipo de dados definido pelo programador que
especifica um conjunto de valores de dados e uma coleção bem definida de operações que podem ser executadas nesses valores.
● TAD são definidos de maneira independente da sua implementação.
● A interação com um TAD é realizado através da sua interface ou pelo seu conjunto de funções.
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Tipo Abstrato de Dados (TAD)
● Ou Abstract Data Type (ADT).● É um tipo de dados definido pelo programador que especifica
um conjunto de valores de dados e uma coleção bem definida de operações que podem ser executadas nesses valores.
● TAD são definidos de maneira independente da sua implementação.
● A interação com um TAD é realizado através da sua interface ou pelo seu conjunto de funções.
● A consequência disso é o ocultamento de informação (information hiding).
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Tipo Abstrato de Dados (cont.)
● Um TAD é como uma caixa-preta.
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Tipo Abstrato de Dados (cont.)
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Tipo Abstrato de Dados (cont.)
● O conjunto de operações pode ser agrupado em quatro categorias:
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Tipo Abstrato de Dados (cont.)
● O conjunto de operações pode ser agrupado em quatro categorias:– Construtores (Constructor): criam e inicializam
novas instâncias do TAD.
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Tipo Abstrato de Dados (cont.)
● O conjunto de operações pode ser agrupado em quatro categorias:– Construtores (Constructor): criam e inicializam
novas instâncias do TAD.
– Acessores (Accessor): Retorna os dados contidos em uma instância sem modificá-la.
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Tipo Abstrato de Dados (cont.)
● O conjunto de operações pode ser agrupado em quatro categorias:– Construtores (Constructor): criam e inicializam
novas instâncias do TAD.
– Acessores (Accessor): Retorna os dados contidos em uma instância sem modificá-la.
– Modificadores (Mutator): Modifica o conteúdo de uma instância de um TAD.
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Tipo Abstrato de Dados (cont.)
● O conjunto de operações pode ser agrupado em quatro categorias:– Construtores (Constructor): criam e inicializam
novas instâncias do TAD.
– Acessores (Accessor): Retorna os dados contidos em uma instância sem modificá-la.
– Modificadores (Mutator): Modifica o conteúdo de uma instância de um TAD.
– Iteradores: Processa os dados individuais dos componentes.
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Python Constructor
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Python Constructor
● Em Python, um construtor é um método especial usado para inicializar as instâncias de uma classe.
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Python Constructor
● Em Python, um construtor é um método especial usado para inicializar as instâncias de uma classe.
● Os construtores podem ser de dois tipos:
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Python Constructor
● Em Python, um construtor é um método especial usado para inicializar as instâncias de uma classe.
● Os construtores podem ser de dois tipos:– Construtor parametrizado.
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Python Constructor
● Em Python, um construtor é um método especial usado para inicializar as instâncias de uma classe.
● Os construtores podem ser de dois tipos:– Construtor parametrizado.
– Construtor não-parametrizado.
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Python Constructor
● Em Python, um construtor é um método especial usado para inicializar as instâncias de uma classe.
● Os construtores podem ser de dois tipos:– Construtor parametrizado.
– Construtor não-parametrizado.
● O construtor é executado quando nós criamos o objeto de uma classe.
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Python Constructor
● Em Python, um construtor é um método especial usado para inicializar as instâncias de uma classe.
● Os construtores podem ser de dois tipos:– Construtor parametrizado.
– Construtor não-parametrizado.
● O construtor é executado quando nós criamos o objeto de uma classe.
● Os construtores também verificam se existem os recursos necessários para que o objeto execute qualquer das suas tarefas.
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Python Construtor
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Python Construtor
● O método __init__ simula o construtor de uma classe.
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Python Construtor
● O método __init__ simula o construtor de uma classe.
● Esse método é chamado quando a classe é instanciada.
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Python Construtor
● O método __init__ simula o construtor de uma classe.
● Esse método é chamado quando a classe é instanciada.
● Esse método é comumente usado para inicializar os atributos da classe.
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Python Construtor
● O método __init__ simula o construtor de uma classe.
● Esse método é chamado quando a classe é instanciada.
● Esse método é comumente usado para inicializar os atributos da classe.
● Toda classe deve ter um construtor, mesmo se ele simplesmente confiar no construtor padrão (default).
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Python Construtor
● Exemplo:
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Python Construtor
● Exemplo (saída):
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Python Construtor
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Python Construtor
● Exemplo: contando o número de objetos de uma classe.
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Python Construtor
● Exemplo: contando o número de objetos de uma classe.
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Python Construtor
● Exemplo: contando o número de objetos de uma classe.
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Python Construtor
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Python Construtor
● Exemplo (não-parametrizado)
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Python Construtor
● Exemplo (não-parametrizado)
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Python Construtor
● Exemplo (não-parametrizado)
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Python Construtor
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Python Construtor
● Exemplo (parametrizado)
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Python Construtor
● Exemplo (parametrizado)
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Python Construtor
● Exemplo (parametrizado)
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Python In-built class functions
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Python In-built class functions
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Python In-built class functions
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Python In-built class functions
● Saída (código anterior):
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Python built-in class attributes
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Python built-in class attributes
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Python built-in class attributes
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Python built-in class attributes
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Python Accessor
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Python Accessor
● Um método accessor retorna a informação sobre o objeto, mas não muda o estado ou o objeto.
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Python Accessor
● Um método accessor retorna a informação sobre o objeto, mas não muda o estado ou o objeto.
● Esse método normalmente é usado com a palavra get.
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Python Mutator
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Python Mutator
● Um método mutator é uma função que modifica a variável interna de alguma maneira.
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Python Mutator
● Um método mutator é uma função que modifica a variável interna de alguma maneira.
● A mais simples forma de um mutator é atribuir um novo valor para uma variável.
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Python Mutator
● Um método mutator é uma função que modifica a variável interna de alguma maneira.
● A mais simples forma de um mutator é atribuir um novo valor para uma variável.
● Esse método normalmente é usado com a palavra set.
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Python Accessor/Mutator
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Python Accessor/Mutator
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Python Accessor/Mutator
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Python Accessor/Mutator
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Python Accessor/Mutator
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encapsulamento
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Python Accessor/Mutator
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Python Accessor/Mutator
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Python Accessor/Mutator
encapsulamento?
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Iterators
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Iterators
● Um iterator pode ser visualizado como um ponteiro para um container, isto é, uma estrutura do tipo lista que pode percorrer sobre todos os elementos deste container.
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Iterators
● Um iterator pode ser visualizado como um ponteiro para um container, isto é, uma estrutura do tipo lista que pode percorrer sobre todos os elementos deste container.
● Exemplo:
cities = ["Paris","Berlin","Frankfurt"]
for location in cities:
print("location: " + location)
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Tipo Abstrato de Dados (cont.)
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Tipo Abstrato de Dados (cont.)
● Existem algumas vantagens no uso de TADs:
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Tipo Abstrato de Dados (cont.)
● Existem algumas vantagens no uso de TADs:– Foco na resolução do problema ao invés de se
preocupar com detalhes de implementação.
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Tipo Abstrato de Dados (cont.)
● Existem algumas vantagens no uso de TADs:– Foco na resolução do problema ao invés de se
preocupar com detalhes de implementação.
– A implementação do TAD pode ser modificada sem ter a necessidade de modificar o programa que utiliza o TAD.
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Tipo Abstrato de Dados (cont.)
● Existem algumas vantagens no uso de TADs:– Foco na resolução do problema ao invés de se
preocupar com detalhes de implementação.
– A implementação do TAD pode ser modificada sem ter a necessidade de modificar o programa que utiliza o TAD.
– É mais fácil gerenciar e dividir programas grandes (reais) em módulos menores.
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Referências
● https://www.javatpoint.com/python-constructors
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