LES PILES ET FILES

1. LES PILES ET FILES

2. Les Piles et Files Définition • Ce sont des structures de données ordonnées, mais qui ne permettent l'accès qu'à une seule donnée. • Les piles (stackLIFO : Last In First Out) correspondent à une pile d'assiettes : on prend toujours l'élément supérieur, le dernier empilé. • Les files (on dit aussi queues) (stackFIFO: First In First Out) correspondent aux files d'attente : on prend toujours le premier élément, donc le plus ancien. • Elles servent à mémoriser des choses en attente de traitement. • Elles sont souvent associées à des algorithmes récursifs.

3. Les Piles et Files Définition • Il n'y a pas de structures spécifiques prévues dans les langages, il faut donc les créer. • Pour les piles on utilisera : • un tableau unidimensionnel (statique ou dynamique) en cas de piles de hauteur maximale prévisible (la hauteur de la pile est mémorisée par une variable entière). • une liste en cas de longueur très variable (on a un surcoût en mémoire d'autant de liens (pointeurs) que d'éléments empilés).

4. Les Piles et Files Définition • Pour les files on utilise: • un tableau (on nécessite deux variables : la position du premier et celle du dernier). La gestion est alors un peu plus complexe que pour les piles, puisque le suivant de la fin du tableau est le début du tableau. • une liste (aussi simple que pour une pile).

5. Les Piles et Files Fonctions de base • Pour les piles sont l'empilage et le dépilage, pour les files l'enfilage et le défilage. • Dans les deux cas: on a une fonction d'initialisation, et une fonction indiquant si la pile (file) est vide. • Les fonctions de base dépendent de la méthode réelle de mise en oeuvre (tableau, liste,...). • On va pouvoir modifier facilement le type d'implantation en mémoire sans réécrire les programmes.

34. Tableau statique–encas de piles de hauteur maximale prévisible (la hauteur de la pile est mémorisée par une variable entière). #define TypeEl float

35. Tableau statique #include <stdio.h> 1/3 #define MAX_PILE 20 typedef float TypeEl; typedef struct { TypeEL v[MAX_PILE]; int top; } Stack; void init(Stack *S) { S->top = 0; } int full(Stack *S) { return (S->top >= MAX_PILE); } La définition de type Initialisation de la pile Indication si la pile est pleine

36. Tableau statique void push(Stack *S, TypeEL val) 2/3 { if(!full(S)) { S->v[ S->top ] = val; /* òu bien: S->v[ (S->top)++ ] = val; */ (S->top)++; } else printf("La pile est pleine\n"); } float pop(Stack *S) { (S->top)--; return (S->v[S->top]); /* òu bien : return (S->v[--(S->top)]); */ } Empiler Dépiler

37. Tableau statique void MyStackPrint(Stack *S) 3/3 { int i; if (S->top == 0) printf("La pile est vide.\n"); else { printf("Le contenu de la pile: "); for (i=0;i<S->top;i++) { printf("%.3g ",S->v[i]); } printf("\n"); } } Affichage du contenu

38. Tableau statique • l'implantation des fonctions de base est similaire #include <stdio.h> 1/3 #include <conio.h> #include <ctype.h> #define dim_file 100 #define composante float static composante file[dim_file]; static int bas,sommet,taille; void init_file(void) { bas=sommet=taille=0;} int file_vide(void) { return(taille==0); } static pour empêcher l'accès direct extérieur Initialisation de la file Indication si la file est vide

39. Tableau statique • l'implantation des fonctions de base est similaire int enfiler(composante x) 2/3 { if(taille<dim_file) { file[sommet]=x; if(sommet < dim_file-1) { sommet++; taille++;return(0); } } else { puts("file saturee");return(1); } } Enfiler

40. Tableau statique • l'implantation des fonctions de base est similaire composante defiler(void) 3/3 { composante x; if (taille>0) { x=file[bas]; bas++; taille--; return(x); } else {puts("file vide");return(0);} } Défiler

41. Tableau dynamique #define TypeEl float

42. Tableau dynamique typedef int stack_data; 1/4 struct stack_rec { stack_data data; struct stack_rec *next; }; struct stack_rec *top=NULL; void stack_init() { top=NULL; } int stack_empty() { if (top==NULL) return(1); else return(0); } La définition de type Initialisation de la pile Indication si la pile est pleine

43. Tableau dynamique Empiler void stack_push(stack_data d) 2/4 { struct stack_rec *temp; temp = (struct stack_rec *)malloc(sizeof(struct stack_rec)); temp->data=d; temp->next=top; top=temp; }

44. Tableau dynamique stack_data stack_pop() 3/4 { struct stack_rec *temp; stack_data d=0; if (top!=NULL) { d=top->data; temp=top; top=top->next; free(temp); } return(d); } Dépiler

45. Tableau dynamique void Print() 4/4 { struct stack_rec *temp=top; stack_data d=0; while (temp!=NULL) { d=temp->data; printf("\n%d",d); temp=temp->next; } } void stack_clear() { stack_data x; while (!stack_empty()) x=stack_pop(); } Affichage du contenu Vider une pile

46. Piles: implantation dans une liste chaînée • Liste chaînée - en cas de longueur très variable (ne pas oublier que dans ce cas on a un surcoût en mémoire d'autant de liens (pointeurs) que d'éléments empilés).