Estructura de Datos En C++

1. Estructura de Datos En C++ Dr. Romeo SánchezNigenda. E-mail: romeo.sanchez@gmail.com http://yalma.fime.uanl.mx/~romeo/ Oficina: 1er. Piso del CIDET. Oficina con Dr. Oscar Chacón Horas de Tutoría: 10am-11am Martes y Jueves, 3:30pm-4:30pm Miércoles, 2:00pm-4:00pm Viernes. Website: http://yalma.fime.uanl.mx/~romeo/ED/2011/ Sesiones: 48

2. Objetivo General: Conocerá y manejará las estructuras internas de información Temario: • Conceptos Básicos • La Pila • Colas • Recursión • Listas • Árboles • Ordenamiento • Búsqueda • Administración de Almacenamiento Total a calificar: 110 puntos. 40% Tareas 30% Examen Parcial 30% Examen Final 10% Participación

3. Material de apoyo: Estructura de Datos con C y C++. YedidyahLangsam, Moshe J. Augenstein, Aaron M. Tenenbaum, Brooklyn College SegundaEdición, Prentice-Hall. Algorithms. ThirdEdition. Parts 1-4, Fundamentals Data StructuresSortingSearching Robert Sedgewick. Estructura de Datos. Román Martínez, Elda Quiroga. ThomsonLearning. Cualquier libro de Estructura de Datos! Software: Compiladores GCC (GNU CompilerCollection) IDEs (IntegratedDevelopmentEnvironment): http://www.eclipse.org/downloads/ http://kdevelop.org/ http://www.bloodshed.net/devcpp.html

4. 2. La Pila (Stack) • Objetivo: El alumno aprenderá el concepto de la estructura denominada la pila y manejará la inserción y eliminación de elementos en ella, así como sus aplicaciones • Temario: • Definición y ejemplos • Representación de Pilas • Operaciones con Pilas • Aplicaciones

5. La Pila (Stack) • Conjunto de elementos en el cual se puede agregar y eliminar elementos por un extremo, el cual es llamado el tope o parte superior (top) de la pila. Tope Tope Agrega ‘G’ • Último elemento insertado es el primero en suprimirse (estructura LIFO). El único acceso es el tope de la pila

6. La Pila: OperacionesPrimitivas • Agregar (push(i)): Agrega elemento i al tope de la pila • Remover (pop()): Remueve elemento del tope de la pila, y se aplica a pilas no vacías. • Stacktop : Retorna el elemento superior de la pila sin quitarlo (pop + push). • StackEmpty: Retorna verdadero si la pila está vacía, falso en lo contrario Vacía = True Push(A) Push(B) Push(C) Pop() Pop() Push(D)

7. Ejemplo • Para verificar que una expresión aritmética es correcta verificamos que: • Sus paréntesis están balanceados, es decir que el número de paréntesis que abres es el mismo al número de paréntesis que cierras. • ((5+8)*10)/(3+5-9): • Cada paréntesis izquierdo abre un ámbito, y cada derecho lo cierra. La profundidad de anidamiento en un determinado punto es la cantidad de ámbitos abiertos. Debe ser 0 en una expresión balanceada. *, 10 / 3,+,5,-,9 5, +, 8 Push(‘(’) Push(‘(’) Pop () Push(‘(’) Pop ()

8. Representación de Pilas • Una pila requiere básicamente de dos elementos: • Una variable suficientemente grande para almacenar los elementos insertados en la pila (por ejemplo un arreglo). • Un campo que registre la posición actual del tope de la pila Ejemplo: #define STACKSIZE 100 //Tamaño de la Pila struct pila{ int cima; int elementos[STACKSIZE]; } struct pila p;

9. Representación de Pilas • La operación isStackEmpty intisStackEmpty(struct pila * P){ return (P->cima == -1); } • La operación Pop int pop (struct pila * P){ if(isStackEmpty(P)){ cout<<“Error Pila Underflow”; exit(1): } return (P->elementos[P->cima--]); } • La operaciónPush voidpush(struct pila * P, int elemento){ if(cima== STACKSIZE-1){ cout<<“Error Pila Overflow”; exit(1): } S->cima++; S->elementos[cima]=elemento; } return Cima Cima-- Cima++ Cima

10. Representación de Pilas • La operación stackTop Int stackTop(struct pila * P){ if(isStackEmpty(P)){ cout<<“Error PilaVacía”; exit(1): } return P->elementos[P->cima]; }

11. Ejemplo: Evaluación de una expresión postfija. • Los prefijos pre, post e inter hacen referencia a la posición relativa del operador (e.g., +,-,*,/,$) • A + B : Interfija • AB + : Postfija • + AB : Prefija • Cuando evaluamos una expresión aritmética, utilizamos las reglas de precedencia de los operadores, por ejemplo: • Exponenciación ($), • Multiplicación, División • Adición y Sustracción • Operadores de misma precedencia se utiliza la regla de izquierda a derecha, exceptuando la exponenciación que es de derecha a izquierda

12. Ejemplos: Evaluación a una expresión postfija. • Siguiendo las reglas de precedencia • A + (B * C) • A + (B C *) • A (B C *) + • A B C * + • (A + B) * C • (A B +) * C • (A B +) C * • A B + C * • A + B – C • A B + - C • A B + C - • (A + B) * (C – D) • (A B +) * (C – D) • (A B +) * (C D -) • (A B +) (C D -) * • A B + C D - * • A $ B * C – D + E / F / (G + H) • A $ B * C – D + E / F / (G H +) • A B $ C * … E F / G H + / • A B $ C * D - E F / G H + / + • A – B / (C * D $ E) • A – B (C * D $ E) / • A – B (C * D E $) / • A – B (C D E $ *) / • A B (C D E $ *) / - • A B C D E $ * / -

13. Ejemplo: Algoritmo para evaluar una expresión Postfija • Cada operador en una cadena postfija hace referencia a los dos operandos anteriores en la cadena • Uno de los operandos puede ser el resultado de aplicar un operador anterior Mipila= 0 //Pilavacía Cadena = getCadena() //Obtén la cadena postfija de entrada Intindex= 0 //Apunta al primer elemento de la cadena while((symb = cadena[index] )!= NULL){ //Symb representa el carácter que se checará if(symb es un operando) push(Mipila, symb) else{ //Symbes un operador operando2 = pop(Mipila) operando1 = pop(Mipila) value = resultado de aplicarsymb a operando1 y operando2 push(Mipila, value) index++ } return pop(Mipila) }