Fundamentos das Estruturas da Informação

1. Fundamentos das Estruturas da Informação Aula 1 - ESTRUTURA DA INFORMAÇÃO Prof.ª Patricia Pedroso Estevam Ribeiro Email: patriciapedrosoestevam@hotmail.com Portal do site do liceutec / Downloads / Apostila do Professor / Prof. Patricia / 06/08/2014

2. Ementa I: ESTRUTURA DA INFORMAÇÃO - CONCEITOS FUNDAMENTAIS1.1 Conceitos iniciais1.2 Tipos de dados1.3 Funções de transferência1.4 Mecanismos para construção de tipos1.5 Variáveis, declarações e expressões1.6 Comandos básicos1.7 Procedimentos II: VETORES E MATRIZES2.1 Conceitos iniciais2.2 Matrizes unidimensionais2.3 Matrizes: caso geral2.4 Matrizes especiais2.5 Matrizes esparsas III: CADEIA DE CARACTERES3.1 Conceitos iniciais3.2 Operações sobre cadeias3.3 Casamento de padrões3.4 Realização usando vetores

3. Ementa VI: ÁRVORES6.1 Conceitos iniciais6.2 Representação6.3 Árvores binárias6.4 Alocação6.5 Construção de árvores6.6 Caminhamento em árvores binárias VII: GRAFOS7.1 Conceitos iniciais7.2 Critérios para percorrer grafos7.3 Realizações7.4 Distâncias7.5 Caminho mínimo

4. Ementa IIV: LISTAS LINEARES4.1 Conceitos iniciais4.2 Operações4.3 Representações4.4 Listas com descritor4.5 Listas duplamente encadeadas V: PILHAS, FILAS E RECURSIVIDADE5.1 Conceitos iniciais5.2 Realização de pilhas5.3 Realização de filas5.4 Recursividade

5. Bibliografia Básica • 1. TENENBAUM, A. M.; LANGSAM, Y.; AUGENSTEIN, M. J. Estruturas de dados usando C. São Paulo: Makron Books, 1995. 904 p. • 2. MIZRAHI, Victorine Viviane. Treinamento em Linguagem C. 1ª ed. São Paulo: Pearson, 2007. • 3. FORBELLONE, A. L. V.; EBERSPACHER, H. F. Lógica de programação: A construção de algoritmos e estruturas de dados. São Paulo: Pearson -3ª edição, 2005. 232 p

6. Critérios de avaliação • Duas provas e listas de exercícios em sala de aula. • Cada prova valerá 70% da nota e as lista de exercícios 30% da nota para cada bimestre. • Média = (1º Prova + 2º Prova)/2 • Média >= 6,0 • Prova de exame

7. Introdução • Se a ciência da computação é fundamentalmente o estudo da informação, a primeira pergunta que surge é: • O que significa a informação? • Informação é o resultado do processamento, manipulação e organização de dados, de tal forma que represente uma modificação (quantitativa ou qualitativa) no conhecimento do sistema (pessoa, animal ou máquina) que a recebe.

8. Introdução • O que são estruturas de dados? • As estruturas de dados, são elementos essenciais para qualquer aplicação básica como: • Sistemas Operacionais, banco de dados entre outros, esta presente no celular, em sistemas de logística, etc. Desta forma faz-se necessário a compreensão dos conceitos de Estrutura de dados. • As estruturas de dados são formas de guardar, ordenar e restaurar informações, sendo fator de extrema importância para o funcionamento adequado de sistemas.

9. Introdução Benefícios a estrutura de dados proporciona? – Organização da informação; – Melhora o desempenho; – Proporciona o reuso de código; – Proporciona interoperabilidade (é a capacidade de um sistema (informatizado ou não) de se comunicar de forma transparente); – Diminui custos;

10. Introdução • A unidade básica da informação é o bit, cujo valor compreende uma entre duas possibilidades mutuamente exclusivas. • O bits é uma contração das palavras binarydigit (dígitos binários) • representa os valores 0 e 1, • representa a menor unidade.

11. Exemplos

12. Introdução • Bytes • Sequencia de 8 bits • Célula • Sequencia de bits • Menor unidade de endereçamento • Palavras – Sequencia de bytes – Varia conforme arquitetura

13. Introdução • Espaço de memoria finito • Exemplo, espaço de 1 byte (8 bits), podemos representar apenas 2^8 (=256) valores distintos • Podemos representar texto – Associando valores aos caracteres – Ex., A(65) e B (66) • Representar um programa na memória • Programas são executados em linguagem de máquina • Programas executáveis são sequencias de instruções (códigos numéricos) • 10110000 01100001 (MOV AL, 61h)

14. Tipos de Dados • Tipos de Informações: • Podemos classificar os tipos de informações a serem processadas, a grosso modo, em dados e instruções. • Dados: São as informações a serem processadas por um computador. Consideremos 3 tipos de dados: numéricos (inteiros e reais), caracteres e lógicos.

15. Tipos de Dados • Tipos primitivos de dados: • Inteiro: toda e qualquer informação numérica que pertença ao conjunto dos números inteiros (negativa, nula ou positiva). • Exemplos: 39, 0, -56 entre outros. • a) Ele tem 15 irmãos. • Nesse sistema, cada posição de bit representa uma potência de 2.

16. Tipos de Dados • Inteiro: • A posição da extrema direita representa 20que equivale a 1, a próxima posição à esquerda representa 21que é 2, a próxima posição de bit representa 22, que equivale a 4, e assim por diante. Um inteiro é representado por uma soma de potências de 2. • Por exemplo, o grupo de bits 00100110 apresenta “1” nas posições 1, 2 e 5 (contando da direita para a esquerda com a posição da extrema direita considerada posição 0). • Sendo assim, 00100110 representa o inteiro 21 + 22 + 25 = 2 + 4 + 32 = 38.

17. Tipos de Dados • Tipos primitivos de dados: • Real: toda e qualquer informação numérica que pertença ao conjunto dos números reais(negativa, nula ou positiva, inteiro ou fracionário). • Exemplos:- 4, 3; 0, 35; 1,23 • Ela tem 1,73 metro de altura. b) Meu saldo bancário é de – R$ 121,07. • Nos números reais é utilizada para notação de ponto flutuante. Existem vários tipos de notação de ponto flutuante e cada um tem características próprias.

18. Tipos de Dados • Real: • Por exemplo, se a base for fixada com 10, o número 387,53 poderia ser representado como 38753 x 10-2. (Lembre-se de que 10-2é 0,01.) A mantissa é 38753 e o expoente é -2. • A representação binária de 24 bits de • 38753 é 000000001001011101100001, • e a representação binária de complemento de dois de oito bits de -2 é 11111110; • a representação de 387,53 é 00000000100101110110000111111110.

19. Tipos de Dados • Tipos primitivos de dados: • Caractere: São caracterizadas como tipos caracteres, as sequências contendo letras, números e símbolos especiais. Uma sequência de caracteres deve ser indicada entre aspas (““). Este tipo de dado é também conhecido como alfanumérico, string, literal ou texto. • Exemplos: “Rua Alfa, 52 Apto 1 ”, • Constava na prova: “Use somente caneta!”.

20. Tipos de Dados • Caractere: • Por exemplo, a string de bits 00100110 pode ser interpretada como: • o número 38 (binário), • o número 26 (decimal codificado em binário) • o caractere '&'.

21. Tipos de Dados • Tipos primitivos de dados: • Lógico: São caracterizados como tipos lógicos, os dados com valores verdadeiro e falso, sendo que este tipo de dado poderá representar apenas um dos dois valores. • Ele é chamado por alguns de tipo boleano, devido à contribuição do filósofo e matemático inglês George Boolena área da lógica matemática. • Os dados do tipo lógico, poderão ser apresentados: • Falso ou verdadeiro.

22. Tipos de Dados • Tipos primitivos de dados:

23. Exercício • Determine qual é o tipo primitivo de informação presente nas sentenças abaixo: • a) A placa “Pare!” tinha dois furos de bala. • b) Josefina subiu 5 degraus para pegar uma maçã boa. • c) Alberta levou 3 horas e meia para chegar ao hospital onde concebeu uma garota. • d) Julia escreveu em sua casa: “Preserve o meio ambiente”, e ficou devendo R$ 20,59 ao vendedor de tintas. • e) José recebeu sua 18ª medalha na natação por ter alcançado a marca de 57,3 segundos nos 100 metros rasos. • f) Você pode entrar.

24. Exercício