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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4758

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