MEMORIAS LIFO Y FIFO
Memoria LIFO(Last in-First Out), la ltima informacin introducida
en la memoria es la primera en extraerse, es lo que se llama una
pila o apilamiento.Estas memorias especiales se crearon para librar
a la CPU de gran parte de la labor de supervisin y control al
realizar algunas operaciones del tipo de manipulacin de datos
memorizndolos y extrayndolos a una secuencia establecida. Las
memorias LIFO, no tienen porque ser memorias especiales ajenas a la
memoria central del sistema, algunos micro procesadores o UP,
suelen incorporar un registro denominado Stock Pointer o puntero de
pila, que facilita al UP la posibilidad de construir pila (stock)
sobre una zona de memoria RAM, el direccionamiento de la pila lo
lleva a cabo el registro Stock Pointer actuando sobre la zona de
memoria RAM destinada a tal efecto.Las memorias LIFO y FIFO son
memorias especiales del tipo tampn cuyo nombre proviene de la forma
de almacenar y extraer la informacin de su interior.MEMORIA LIFO Y
FIFOLas memorias LIFO y FIFO son memorias especiales del tipo tampn
cuyo nombre proviene de la forma de almacenar y extraer la
informacin de su interior.
LIFO(Last in-first out), la ltima informacin introducida en la
memoria es la primera en extraerse, es lo que se llama una pila o
apilamiento.
Estas memorias especiales se crearon para librar a la CPU de
gran parte de la labor de supervisin y control al realizar algunas
operaciones del tipo de manipulacin de datos memorizndolos y
extrayndolos a una secuencia establecida.Las memorias LIFO, no
tienen porque ser memorias especiales ajenas a la memoria central
del sistema, algunos micro procesadores (UP), suelen incorporar un
registro denominado Stock Pointer (puntero de pila), que facilita
al UP la posibilidad de construir pila (stock) sobre una zona de
memoria RAM, el direccionamiento de la pila lo lleva a cabo el
registro Stock Pointer actuando sobre la zona de memoria RAM
destinada a tal efecto.
Memorias FIFO y LIFO
MEMORIAS LIFO
Este tipo de memorias (Last In First Out) tienen gran utilidad
en los sistemas de computacion. Permite almacenar datos para
despues recuperarlos en orden inverso. Las memorias LIFO, se
implementan para formar una pila. Una pila puede estar formada por
cualquier numero de registros. En este caso la cavecera o tope de
la pila seria el registro superior.El funcionamiento basico de
estas memorias es muy simple. Se carga un byte de datos en la
cabecera de la pila y cada byte sucesivo empuja a este al registro
siguiente. Los bytes de datos se recuperan en orden inverso, de
modo que el ultimo byte introducido siempre se encuentra en el
registro superior de la pila. De esta manera, cada vez que sale un
dato el resto pasa a ocupar las posiciones inferiores.1Memoria
LIFO:
El trmino LIFO se utiliza en estructuras de datos y teora de
colas. Guarda analoga con una pila de platos, en la que los platos
van ponindose uno sobre el otro, y si se quiere sacar uno, se saca
primero el ltimo que se puso.LIFO es el algoritmo utilizado para
implementar pilas.
Pilas con MemoriaDinmicaLa memoria dinmica se refiere a aquella
memoria que no puede ser definida ya que no se conoce o no se tiene
idea del nmero de la variable a considerarse, la solucin a este
problema es la memoria dinmica que permite solicitar memoria en
tiempo de ejecucin, por lo que cuanta ms memoria se necesite, ms se
solicita al sistema operativo. El sistema operativo maneja la
memoria gracias al uso de punteros, por la misma naturaleza del
proceso nos impide conocer el tamao de la memoria necesaria en el
momento de compilar.
Un dato importante es que como tal este tipo de datos se crean y
se destruyen mientras se ejecuta el programa y por lo tanto la
estructura de datos se va dimensionando de forma precisa a los
requerimientos del programa, evitndonos as perder datos o
desperdiciar memoria si hubiramos tratado de definirla cantidad de
memoria a utilizar en el momento de compilar el programa.Cuando se
crea un programa en el que es necesario manejar memoria dinmica el
sistema operativo divide el programa en cuatro partes que son:
texto, datos (estticos), pila y una zona libre o heap. En la ultima
parte es donde queda la memoria libre para poder utilizarla de
forma dinmica. En el momento de la ejecucin habr tanto partes
libres como partes asignadas al proceso por lo cual si no se
liberan las partes utilizadas de la memoria y que han quedado
inservibles es posible que se agote esta parte y por lo tanto la
fuente de la memoria dinmica. Tambin la pila cambia su tamao
dinmicamente, pero esto no depende del programador sino del sistema
operativo.Unapila(stackeningls) es una lista ordenada oestructura
de datosen la que el modo de acceso a sus elementos es de
tipoLIFO(del inglsLast In First Out,ltimo enentrar, primero
ensalir) que permite almacenar y recuperar datos. Esta estructura
se aplica en multitud de ocasiones en el rea deinformticadebido a
su simplicidad y ordenacin implcita de la propia estructura.Para el
manejo de los datos se cuenta con dos operaciones
bsicas:apilar(push), que coloca un objeto en la pila, y su operacin
inversa,retirar(o desapilar,pop), que retira el ltimo elemento
apilado.En cada momento slo se tiene acceso a la parte superior de
la pila, es decir, al ltimo objeto apilado (denominadoTOS,Top of
Stacken ingls). La operacinretirarpermite la obtencin de este
elemento, que es retirado de la pila permitiendo el acceso al
siguiente (apilado con anterioridad), que pasa a ser el nuevo
TOS.Por analoga con objetos cotidianos, una
operacinapilarequivaldra a colocar un plato sobre una pila de
platos, y una operacinretirara retirarlo.Laspilassuelen emplearse
en los siguientes contextos: Evaluacin de expresiones ennotacin
postfija(notacin polaca inversa). Reconocedores sintcticos
delenguajes independientes del contexto Implementacin
derecursividad.Pila como tipo abstracto de datos[editar]A modo de
resumen tipo de datos, la pila es un contenedor de nodos y tiene
dos operaciones bsicas:push(o apilar) ypop(o desapilar). 'Push'
aade un nodo a la parte superior de la pila, dejando por debajo el
resto de los nodos. 'Pop' elimina y devuelve el actual nodo
superior de la pila. Una metfora que se utiliza con frecuencia es
la idea de una pila de platos en una cafetera con muelle de pila.
En esa serie, slo la primera placa es visible y accesible para el
usuario, todas las dems placas permanecen ocultas. Como se aaden
las nuevas placas, cada nueva placa se convierte en la parte
superior de la pila, escondidos debajo de cada plato, empujando a
la pila de placas. A medida que la placa superior se elimina de la
pila, la segunda placa se convierte en la parte superior de la
pila. Dos principios importantes son ilustrados por esta metfora:
En primer lugar la ltima salida es un principio, la segunda es que
el contenido de la pila est oculto. Slo la placa de la parte
superior es visible, por lo que para ver lo que hay en la tercera
placa, el primer y segundo platos tendrn que ser
retirados.Operaciones[editar]Una pila cuenta con 2 operaciones
imprescindibles: apilar y desapilar, a las que en las
implementaciones modernas de las pilas se suelen aadir ms de uso
habitual. Crear:se crea la pila vaca. (constructor) Tamao:regresa
el nmero de elementos de la pila. (size) Apilar:se aade un elemento
a la pila.(push) Desapilar:se elimina el elemento frontal de la
pila.(pop) Cima:devuelve el elemento que esta en la cima de la
pila. (top o peek) Vaca:devuelve cierto si la pila est sin
elementos o falso en caso de que contenga uno.
(empty).Implementacin[editar]Un requisito tpico de almacenamiento
de una pila de n elementos es O(n). El requisito tpico de tiempo de
O(1) las operaciones tambin son fciles de satisfacer con un array o
con listas enlazadas simples.Estructuras de datos
relacionadas[editar]El tipo base de la estructura FIFO (el primero
en entrar es el primero en salir)es la cola, y la combinacin de las
operaciones de la pila y la cola es proporcionado por el deque. Por
ejemplo, el cambio de una pila en una cola en un algoritmo de
bsqueda puede cambiar el algoritmo de bsqueda en primera
profundidad (en ingls, DFS) por una bsqueda en amplitud (en ingls,
BFS). Unapila acotadaes una pila limitada a un tamao mximo impuesto
en su especificacin.Pilas Hardware[editar]Un uso muy comn de las
pilas a nivel de arquitectura hardware es la asignacin de
memoria.Arquitectura bsica de una pila[editar]Una pila tpica es un
rea de la memoria de los computadores con un origen fijo y un tamao
variable. Al principio, el tamao de la pila es cero. Un puntero de
pila, por lo general en forma de un registro de hardware, apunta a
la ms reciente localizacin en la pila; cuando la pila tiene un
tamao de cero, el puntero de pila de puntos en el origen de la
pila.Las dos operaciones aplicables a todas las pilas son: Una
operacin apilar, en el que un elemento de datos se coloca en el
lugar apuntado por el puntero de pila, y la direccin en el puntero
de pila se ajusta por el tamao de los datos de partida. Una
operacin desapilar: un elemento de datos en la ubicacin actual
apuntado por el puntero de pila es eliminado, y el puntero de pila
se ajusta por el tamao de los datos de partida.Hay muchas
variaciones en el principio bsico de las operaciones de pila. Cada
pila tiene un lugar fijo en la memoria en la que comienza. Como los
datos se aadirn a la pila, el puntero de pila es desplazado para
indicar el estado actual de la pila, que se expande lejos del
origen (ya sea hacia arriba o hacia abajo, dependiendo de la
aplicacin concreta).Por ejemplo, una pila puede comenzar en una
posicin de la memoria de mil, y ampliar por debajo de las
direcciones, en cuyo caso, los nuevos datos se almacenan en lugares
que van por debajo de 1000, y el puntero de pila se decrementa cada
vez que un nuevo elemento se agrega. Cuando un tema es eliminado de
la pila, el puntero de pila se incrementa.Los punteros de pila
pueden apuntar al origen de una pila o de un nmero limitado de
direcciones, ya sea por encima o por debajo del origen (dependiendo
de la direccin en que crece la pila), sin embargo el puntero de
pila no puede cruzar el origen de la pila. En otras palabras, si el
origen de la pila est en la direccin 1000 y la pila crece hacia
abajo (hacia las direcciones 999, 998, y as sucesivamente), el
puntero de pila nunca debe ser incrementado ms all de 1000 (para
1001, 1002, etc.) Si un desapilar operacin en la pila hace que el
puntero de pila se deje atrs el origen de la pila, una pila se
produce desbordamiento. Si una operacin de apilar hace que el
puntero de pila incremente o decremente ms all del mximo de la
pila, en una pila se produce desbordamiento.La pila es visualizada
ya sea creciente de abajo hacia arriba (como pilas del mundo real),
o, con el mximo elemento de la pila en una posicin fija, o
creciente, de izquierda a derecha, por lo que el mximo elemento se
convierte en el mximo a "la derecha". Esta visualizacin puede ser
independiente de la estructura real de la pila en la memoria. Esto
significa que rotar a la derecha es mover el primer elemento a la
tercera posicin, la segunda a la primera y la tercera a la segunda.
Aqu hay dos equivalentes visualizaciones de este proceso:
Manzana Pltano Pltano ==rotar a la derecha==> Fresa Fresa
Manzana
Fresa Manzana Pltano ==rotar a la izquierda==> Fresa Manzana
Pltano
Una pila es normalmente representada en los ordenadores por un
bloque de celdas de memoria, con los "de abajo" en una ubicacin
fija, y el puntero de pila de la direccin actual de la "cima" de
clulas de la pila. En la parte superior e inferior se utiliza la
terminologa con independencia de que la pila crece realmente a la
baja de direcciones de memoria o direcciones de memoria hacia
mayores.Apilando un elemento en la pila,se ajusta el puntero de
pila por el tamao de elementos (ya sea decrementar o incrementar,
en funcin de la direccin en que crece la pila en la memoria), que
apunta a la prxima celda, y copia el nuevo elemento de la cima en
rea de la pila. Dependiendo de nuevo sobre la aplicacin exacta, al
final de una operacin de apilar, el puntero de pila puede sealar a
la siguiente ubicacin no utilizado en la pila, o tal vez apunte al
mximo elemento de la pila. Si la pila apunta al mximo elemento de
la pila, el puntero de pila se actualizar antes de que un nuevo
elemento se apile, si el puntero que apunta a la prxima ubicacin
disponible en la pila, que se actualizar despus de que el mximo
elemento se apile en la pila.Desapilando es simplemente la inversa
de apilar. El primer elemento de la pila es eliminado y el puntero
de pila se actualiza, en el orden opuesto de la utilizada en la
operacin de apilar.
