Tipo Abstrato de Dados - Instituto de Informática (INF)hebert/disc/aed1/AED1_06_TAD.pdfModularização e Implementação do TAD A convenção em linguagem C é preparar dois arquivos

Introdução

Tipo Abstrato de Dados

Hebert Coelho e Nádia Félix

Prof. Hebert Coelho e Profa. Nádia Félix Tipo Abstrato de Dados (TAD)

Introdução

Quando iniciamos nossos estudos em uma linguagem deprogramação, vários conceitos são apresentados. Um dosconceitos é o de tipo de dados.

Tipo de DadosDefine um conjunto de valores (domínio) e operaçõesque uma variável pode assumir.Exemplos:

inteiro: admite valores < ? -2, -1, 0, +1, +2, ? > e suportaoperações de soma, subtração, etc.realcaractere


Introdução

Tipos de Dados

Podem ser classificados em:Primitivos ou básicosEstruturadosDefinidos pelo usuário


Introdução

Tipos de dados Primitivos ou básicos


Introdução

Tipos de dados estruturados (construídos)

Uma estrutura de dados é uma forma de armazenar eorganizar os dados de modo que eles possam ser usadosde forma eficiente.

Consiste em:um conjunto de tipos de dados;Definição de operações que podem ser realizadas sobreeste conjunto de dados.

Exemplos:arranjos (vetores e matrizes);estruturas (struct);referências (ponteiros).


Introdução


Uma estrutura de dados é uma forma de armazenar eorganizar os dados de modo que eles possam ser usadosde forma eficiente.Consiste em:

um conjunto de tipos de dados;Definição de operações que podem ser realizadas sobreeste conjunto de dados.



Introdução


Uma estrutura de dados é uma forma de armazenar eorganizar os dados de modo que eles possam ser usadosde forma eficiente.Consiste em:

um conjunto de tipos de dados;Definição de operações que podem ser realizadas sobreeste conjunto de dados.



Introdução

Tipos definidos pelo usuário

Muitas vezes, os tipos de dados e as estruturas de dadospresentes na linguagem podem não ser suficientes paranossa aplicação.

Podemos necessitar de uma melhor estruturação dosdados, assim como especificar quais operações estarãodisponíveis para manipular esses dados.Assim convém criar um tipo abstrato de dado, tambémconhecido como TAD.


Introdução


Muitas vezes, os tipos de dados e as estruturas de dadospresentes na linguagem podem não ser suficientes paranossa aplicação.Podemos necessitar de uma melhor estruturação dosdados, assim como especificar quais operações estarãodisponíveis para manipular esses dados.

Assim convém criar um tipo abstrato de dado, tambémconhecido como TAD.


Introdução


Muitas vezes, os tipos de dados e as estruturas de dadospresentes na linguagem podem não ser suficientes paranossa aplicação.Podemos necessitar de uma melhor estruturação dosdados, assim como especificar quais operações estarãodisponíveis para manipular esses dados.Assim convém criar um tipo abstrato de dado, tambémconhecido como TAD.


Introdução

Tipos e Estruturas de Dados

Tipos de dados básicosFornecidos pela Linguagem de Programação

Estruturas de DadosEstruturação conceitual dos dados;Reflete um relacionamento lógico entre dados, de acordocom o problema considerado.


Introdução

Tipos e Estruturas de Dados

Um TAD é uma forma de definir um novo tipo de dadojuntamente com as operações que manipulam esse novo tipode dado.


Introdução

TAD

TADSeparação entre conceito (definição do tipo) eimplementação das operações;Visibilidade da estrutura interna do tipo fica limitada àsoperações;Aplicações que usam o TAD são denominadas clientes dotipo de dado;Cliente tem acesso somente à forma abstrata do TAD.


Introdução

TAD

TADSeparação entre conceito (definição do tipo) eimplementação das operações;Visibilidade da estrutura interna do tipo fica limitada àsoperações;Aplicações que usam o TAD são denominadas clientes dotipo de dado;Cliente tem acesso somente à forma abstrata do TAD.


Introdução

TAD

TADO TAD estabelece o conceito de tipo de dado separado dasua representação.


Introdução

TAD

TADO TAD estabelece o conceito de tipo de dado separado dasua representação.Definido como um modelo matemático por meio de um par(v ,o) em que:

v é um conjunto de valoreso é um conjunto de operações sobre esses valores


Introdução

TAD

TADO TAD estabelece o conceito de tipo de dado separado dasua representação.Definido como um modelo matemático por meio de um par(v ,o) em que:

v é um conjunto de valoreso é um conjunto de operações sobre esses valoresEx.: tipo real

v = <o = {+,−, ∗, /,=, <,>,<=, >=}


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Vatangens do TAD

Código do cliente do TAD não depende da implementação


Introdução

Vatangens do TAD

Código do cliente do TAD não depende da implementaçãoSegurança:


Introdução

Vatangens do TAD


clientes não podem alterar a representação


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Vantagens do TAD


clientes não podem alterar a representaçãoclientes não podem tornar os dados inconsistentes


Introdução

Projeto de um TAD

Envolve a escolha de operações adequadas para umadeterminada estrutura de dados, definindo seucomportamento


Introdução

Projeto de um TAD

Envolve a escolha de operações adequadas para umadeterminada estrutura de dados, definindo seucomportamentoDicas para definir um TAD:

definir pequeno número de operaçõesconjunto de operações deve ser suficiente para realizar ascomputações necessárias às aplicações que utilizarem oTADcada operação deve ter um propósito bem definido, comcomportamento constante e coerente


Introdução

Exemplo de TAD:: representação de um ponto

Ponto (x,y)Coordenada xCoordenada y


Introdução




Introdução



Par (v,o):v – dupla formada por dois reais: Ponto(x,y)o – operações aplicáveis sobre o tipo Ponto


Introdução


Operaçõespto_cria: operação que cria um ponto, alocando memóriapara as coordenadas x e y;pto_libera : operação que libera a memória alocada por umponto;pto_acessa : operação que devolve as coordenadas de umponto;pto_atribui :operação que atribui novos valores àscoordenadas de um ponto;pto_distancia : operação que calcula a distância entre doispontos.


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Modularização e Implementação do TAD

A convenção em linguagem C é preparar dois arquivospara implementar uma TAD


Introdução


A convenção em linguagem C é preparar dois arquivospara implementar uma TADArquivo .H : protótipos das funções, tipos de ponteiro, edados globalmente acessíveis. Aqui é definida a interfacevisível pelo usuário.


Introdução


A convenção em linguagem C é preparar dois arquivospara implementar uma TADArquivo .H : protótipos das funções, tipos de ponteiro, edados globalmente acessíveis. Aqui é definida a interfacevisível pelo usuário.Arquivo .C: declaração do tipo de dados e implementaçãodas suas funções. Aqui é definido tudo que ficará ocultodo cliente da TAD.


Introdução


A convenção em linguagem C é preparar dois arquivospara implementar uma TADArquivo .H : protótipos das funções, tipos de ponteiro, edados globalmente acessíveis. Aqui é definida a interfacevisível pelo usuário.Arquivo .C: declaração do tipo de dados e implementaçãodas suas funções. Aqui é definido tudo que ficará ocultodo cliente da TAD.Assim separamos o “conceito” (definição do tipo) de sua“implementação”.A esse processo de separação da definição do TAD emdois arquivos damos o nome de modularização.


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Interface

Eu não estou falando de Interface gráfica ok?Trata-se do Protótipo de função ou declaração de umafunção

int fac(int n);

Através da utilização de protótipos de função em arquivosde cabeçalho (normalmente, em programas escritos nalinguagem C, em arquivos com a extensão “.h”) é possívelespecificar interfaces para bibliotecas de software.Na interface também podemos especificar tipos que sãoglobais e portanto acessíveis globalmenteE também podemos especificar ponteiros


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Exemplo Ponto

1 Definir o arquivo “.H”protótipos das funçõestipos de ponteirosDados globalmente acessíveisDefinir o arquivo “.C”Na condição de cliente, usar...


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Arquivo Ponto.h


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Arquivo Ponto.c


Introdução

Continuação do Arquivo Ponto.c


Introdução

Continuação do Arquivo Ponto.c


Introdução

Programa Cliente ? que usa o TAD


Introdução

Exercícios

Desenvolva um TAD que represente um cubo. Inclua asfunções de inicialização necessárias e as operações queretornem o tamanhos de cada lado, a sua área e o seuvolume.


Introdução

Cubo.h


Introdução

Cubo.c


Introdução

Cubo.c - Continuação


Introdução

Programa Cliente – que usa o TAD


Introdução

Exercícios

Desenvolva um TAD que represente um cilindro. Inclua asfunções de inicializações necessárias e as operações queretornem a sua altura, o raio, e seu volume. Os arquivosdevem ser zipados e enviados pelo SIGAA.


Introdução

Exercícios

Desenvolva um TAD que represente uma esfera. Inclua asfunções de inicializações necessárias e as operações queretornem o seu raio, a sua área e o seu volume. Osarquivos devem ser zipados e enviados pelo SIGAA.


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