edii02 [2012.1] introdução (estruturas de dados)

IntroduçãoEstrutura de Dados II

Aula 02

UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel

1UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel

1

O verbo educar é originário do latim e quer dizer extrair de dentro. Logo, a educação não se constitui em mero estabelecimento de informações, mas sim de se trabalhar as potencialidades do ser, a fim de que floresçam.


2

Por que flores?


2

O segredo é não correr atrás das borboletas... É cuidar do jardim para que elas venham até você.

.

Mário Quintana



3

strutura de Dados

estuda o que?

UFS - DComp - Prof. Kenia Kodel 44

Que caracterstica dos computadores alavancou a í

pulveriza o destes nos diversos setores de a o çã çã

humana?

1. velocidade

2. precis oã

3. versatilidade


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A versatilidade, plasticidade,

apresentada pelos computadores,

possibilita que estes assumam funções

diversas. Com um mesmo hardware é

possível calcular, construir texto, jogar,

comunicar-se.


6

Quanto maior a disseminação dos recursos informáticos.

Maior a necessidade de computadores cada vez mais versáteis.


7

O que promove a plasticidade observada nas m quinas computacionais?á

redes programa oçã futebol


8

A programação “habilita” os

computadores a cumprirem

imensa diversidade de papéis

em: medicina, ensino,

comércio, escritório,

comunicação, engenharia,

transporte.


9

Disseminação dos recursos informáticos.

Necessidade de computadores mais versáteis.

Programação


10

Nos programas identificam-se dois principais elementos:

1. hardware e software

2. linguagens de programa o e compiladoresçã

3. instru es e dadosçõ


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Nos programas as instruções constituem as ordens; a sequência de comandos cujo cumprimento provoca a execução das funcionalidades destinadas aos computadores.


12

Já os dados servem para subsidiar as citadas instruções. “Alimentam” os sistemas servindo como matéria-prima para constituição das informações.


13

A organiza o dos dados exerce influ ncia sobre a performance dos çã ê

programas que os manipulam?

1. somente na velocidade de processamento

2. somente no uso do espao de armazenamentoç

3. na velocidade e no uso do espaoç


14

Na árvore de pesquisa ao

lado a localização do nó

que contém 109 demandaria

3 passos: raiz – 85 – êxito.45

15

85

1236

63109


15

15

85

63

1245

36109

Já os mesmos dados mantidos numa árvore sem critérios de organização;

caso fosse aplicada uma pesquisa por nível, a localização do nó 109

demandaria 7 passos, ou seja, demandaria a varredura da

estrutura completa.


16

15

85

63

1245

36109

Analisando esta situação problema – dados em árvores – observa-se que a forma de organização dos dados afeta a velocidade de processamento, o que pode ser entendido como agilidade de atendimento ao usuário.

45

15

85

1236

63109


17

Considerando a base de dados abaixo, se requerido pelo usuário a apresentação de relatórios, ora ordenados por código, ora ordenados por produto. Como fazer?


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É conveniente manter os dados em duas estruturas; cada uma ordenada segundo um dos critérios requeridos?

Se requeridos relatórios, ora ordenados por código, ora ordenados por produto.


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Analisando esta situação problema , observa-se que a forma de organização dos dados afeta a velocidade de processamento, o que pode ser entendido como agilidade de atendimento ao usuário. Porém foi preciso usar o dobro de espaço de armazenamento da situação inicial.


20

É conveniente acrescentar dois campos à base de

dados, um ordenando os dados conforme o código e

outro conforme o produto?


Con s tr u i r s o l u ç ão n o

q u a dr o.


21

Acrescentando-se dois campos à base de dados, um ordenando os dados conforme o código e outro conforme o produto, obtém-se economia de espaço de armazenamento em relação à situação anterior.


22


Analisando esta situação problema e suas respectivas soluções, observa-se que a forma de organização dos dados afeta a velocidade de processamento, bem como a exploração do espaço de armazenamento.

23

A organização dos dados

exerce influência sobre a

velocidade de

processamento, bem

como sobre o uso do

espaço de

armazenamento, dos

programas que os

manipulam. UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel

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Maior disseminação dos recursos de informática.


Programação.

Organização ideal dos dados.


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Para organiza o dos dados manipulados pelos programas çã

computacionais s o usados:ã

1. compiladores

2. estruturas de dados

3. algoritmos timos em complexidadeó


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As estruturas de dados são os

elementos da programação úteis à

organização dos dados; portanto

devem ser aplicadas criteriosamente

para garantir otimização da exploração

da velocidade de processamento, bem

como economia de uso do espaço de

armazenamento, dos programas

computacionais.


27

Maior disseminação dos recursos de informática.


Programação.


ESTRUTURAS DE DADOS


28

strutura de Dados estuda o que?


29

ESTRUTURAS DE DADOS


Otimiza a programação de computadores.

Resulta em computadores mais versáteis.

Obtendo maior disseminação dos recursos de informática.

Existem diversos tipos de estruturas de dados - pilhas, filas,

rvores, arquivos... - os quais diferenciam-se entre si:á

1. somente pela forma de organizar os dados

2. somente pelas caractersticas da mem ria onde residemí ó

3. pela forma de organizar os dados e pelas caractersticas ída mem ria onde residemó


30

A forma como os dados são organizados - linear, hierárquica, em pilhas - diferenciam as estruturas de dados.


31

15

85

63

1245

36109

Também as características da memória onde as

estruturas de dados residem

provocam diferenças entre

estas.


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Memória Principal

Memória Auxiliar

As estruturas de dados residentes em memória principal (veloz em relação à memória secundária, volátil, pequena em relação à memória secundária) são estudadas em

Estrutura de

Dados I.


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Memória Principal

Memória Auxiliar

Na disciplina Estrutura de Dados II

s o estudadas as estruturas residentes ãem mem ria secund ria. Quais as ó ácaractersticas da mem ria secund ria, í ó áou auxiliar?


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Na disciplina Estrutura de Dados II são

estudadas as estruturas residentes em memória secundária, portanto:

Não voláteis (permanente).

Com grande capacidade de armazenamento, em relação à principal.

Porém, lentas, em relação à principal.


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quais s o os ã dispos itivos de

composi o da mem ria secund ria? çã ó á


ispositivos de Memória Secundária

ispositivos Externos de Dados

olássicos: HD, CD, DVD

oen Drive (Clássico?)

oartões de Memória

oWeb -Computação nas Nuvens)

ormazéns de Arquivos

oDs Portáteis

olu-Ray

oisquetes, Cilindros, Tambores, Fitas (Antigos?)

outros?


m Estrutura de Dados II estudaremos estruturas residentes em

mem ria secund ria. ó á Que estrutura, dentre

as conhecidas, reside em mem ria ósecund ria?á


estrutura “básica” de

dados, residente em

memória secundária, é o

arquivo.


uais softwares comerciais, que voc êusa, aplicam arquivos?


omo engenheiro de software, quando

usar arquivo?


omo engenheiros de

software, devemos aplicar

arquivos para armazenar:

(a) grande quantidade de

dados; (b) dados de forma

permanente; e/ou (c)

informações processadas

por diversas aplicações.UFS - DComp - Prof. Kenia Kodel 4242

que um arquivo?é


Arquivo é uma lista ou coleção de registros.

Os registros:o são compostos por

campos, o representam entidades

modeladas por características comuns,

o são catalogados para um objetivo específico.


44


45

onvm registrar os dados dos livros éde uma biblioteca em arquivo?

Por qu ? ê


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ara justificar a aplicação de arquivo

para registrar os dados dos livros de uma

biblioteca, retomemos a definição de arquivo:

Arquivo é uma lista ou coleção de registros. Os registros: (a) são compostos por campos, (b) representam entidades modeladas por características comuns, e (c) são catalogados para um objetivo específico.

1.

ue campos comporiam os registros da aplica o “Biblioteca”?çã2.

ue entidade(s) estaria(m) sendo modelada(s)?

3.

caractersticas comuns usadas para modelar a supracitada entidade? á í4.

objetivo especfico que justifica a cataloga o dos registros em tela? á í çã5.

modifica o do objetivo pode implicar na necessidade de altera o da modelagem dos registros?çã çã


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ara orientar genitores brasileiros na compra de calçados infantis fora do Brasil, foi criado arquivo com a correspondência

entre a numeração brasileira e a numeração

usada nos países campeões no ranking de preferência dos turistas brasileiros.

1.

onvm aplicar arquivo na resolu o da situa o problema dada?é çã çã2.

uantos registros comp em o arquivo? õ3.

ue campos comp em os registros da aplica o “Calados Infantis”?õ çã ç4.

ue entidade(s) estaria(m) sendo modelada(s)?

5.

caractersticas comuns usadas para modelar a supracitada entidade? á í


48

ara implementar loja virtual,

convm usar arquivo?é


49

ara implementar calculadora,

convm usar arquivo?é

xemplo de situa o problema çãonde h dados que devem ser áprocessados por mais de uma

aplica o computacional: çã


o de definição dos registros de composição dos arquivos;

o de definição de arquivos (tipados ou não);

o para associação de arquivo lógico (variável do tipo arquivo) ao seu nome externo – usado pelo sistema operacional e outros programas para acessar os dados do arquivo físico;


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Comandos para Manipular Arquivos

o para abrir / criar arquivo (em geral há mais de um);

o para gravar registro em arquivo;

o para ler um registro de um arquivo;

o de identificação de fim de arquivo é alcançado;

o para mover ponteiro (de acesso) para uma posição estabelecida;


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o para identificar a posição atual do ponteiro do arquivo;

o de identificação do tamanho do arquivo em número de registros;

o para fechar o arquivo.


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Propor situação problema cuja solução ótima

requer a aplicação de arquivos de dados.

Construir programa correspondente.

Disponibilizar as operações de:

a) inclusão,

b) consulta total,

c) consulta por chave [lida].

Cuidando do

jardim!!!

Di s c u t i r p o s s í v

e i s

s o l u ç õ es .

ue tipos de arquivos existem?


De acordo com a organização e acesso dos dados, os arquivos podem ser:

3. sequenciais4. sequenciais indexados5. diretos


56


57

É possível armazenar uma árvore em memória secundária? Como?

Cuidando do

jardim!!!

Di s c u t i r

s o l u ç õ es .


Manipulação de ArquivosDefinição de arquivo em Pascal. Operações sobre arquivo.

Próximo passo...


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