Struttura dati. Per gestire un insieme dinamico di elementi occorre implementarlo mediante una struttura dati



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10.12.2017
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Un tipo di dato astratto o ADT (Abstract Data Type) è un tipo di dato le cui istanze possono essere manipolate con modalità che dipendono esclusivamente dalla semantica del dato e non dalla sua implementazione.

  • Un tipo di dato astratto o ADT (Abstract Data Type) è un tipo di dato le cui istanze possono essere manipolate con modalità che dipendono esclusivamente dalla semantica del dato e non dalla sua implementazione.

  • Nei linguaggi di programmazione che consentono la programmazione per tipi di dati astratti, un tipo di dati viene definito distinguendo nettamente la sua interfaccia, ovvero le operazioni che vengono fornite per la manipolazione del dato, e la sua implementazione interna, ovvero il modo in cui le informazioni di stato sono conservate e in cui le operazioni manipolano tali informazioni al fine di esibire, all'interfaccia, il comportamento desiderato.

  • Wikipedia



Non interessa l’implementazione ma le operazioni che è possibile effettuare.

  • Non interessa l’implementazione ma le operazioni che è possibile effettuare.





Per gestire un insieme dinamico di elementi occorre implementarlo mediante una struttura dati.

  • Per gestire un insieme dinamico di elementi occorre implementarlo mediante una struttura dati.

  • Una struttura dati è composta da nodi, ciascuno dei quali contiene un elemento dell’insieme ed eventuali altre informazioni (puntatori) che servono per la gestione della struttura.



Per implementare le strutture dati, si devono utilizzare le strutture fisiche fornite dai linguaggi che possono avere dimensione statica o dinamica.

  • Per implementare le strutture dati, si devono utilizzare le strutture fisiche fornite dai linguaggi che possono avere dimensione statica o dinamica.

  • Un array, per esempio, è una struttura di memorizzazione dalla dimensione statica.

  • Strutture fisiche dalla dimensione dinamica si possono implementare grazie all’uso dei puntatori.



Una struttura dati si dice lineare se i suoi elementi sono organizzati in modo sequenziale, ovvero se logicamente gli stessi sono posizionati uno dopo l’altro.

  • Una struttura dati si dice lineare se i suoi elementi sono organizzati in modo sequenziale, ovvero se logicamente gli stessi sono posizionati uno dopo l’altro.

    • Pila
    • Coda
    • Lista


La pila è una struttura dati di tipo LIFO che garantisce che l’ultimo elemento depositato nella pila sia il primo a essere servito.

  • La pila è una struttura dati di tipo LIFO che garantisce che l’ultimo elemento depositato nella pila sia il primo a essere servito.

  • LIFO (Last-In First-Out, “l’ultimo arrivato è il primo ad essere servito”)

  • Esempio pila di piatti, pila di libri, di monete



push

  • push

    • consente di inserire un nuovo elemento in testa alla pila
  • pop

  • top

    • consente di leggere il primo elemento in cima alla pila senza estrarlo da essa
  • vuota

    • restituisce true se la pila è vuota, false in caso contrario


La coda è una struttura dati di tipo FIFO che garantisce che il primo elemento inserito sia il primo a essere servito.

  • La coda è una struttura dati di tipo FIFO che garantisce che il primo elemento inserito sia il primo a essere servito.

  • FIFO (First-In First-Out), il primo elemento a entrare è anche il primo a uscire



Le tipiche operazioni che si possono effettuare su una coda sono le seguenti:

  • Le tipiche operazioni che si possono effettuare su una coda sono le seguenti:

    • enqueue (accodare) consente di accodare un elemento alla coda
    • dequeue (togliere dalla coda) consente invece di eliminare l’elemento che da più tempo è presente nella coda


La lista concatenata è una collezione ordinata di elementi, ciascuno dei quali è concatenato al successivo mediante un riferimento che indica dove andare a prendere il successivo elemento.

  • La lista concatenata è una collezione ordinata di elementi, ciascuno dei quali è concatenato al successivo mediante un riferimento che indica dove andare a prendere il successivo elemento.

  • In una lista concatenata non è possibile accedere in modo diretto a un elemento, bensì è necessario scorrere tutti gli elementi fino a raggiungere quello cercato.

  • Ogni elemento della lista è contenuto in un nodo, in cui è presente anche un puntatore all’elemento successivo.

  • L’ultimo elemento della lista avrà il puntatore nullo, mentre il puntatore al primo nodo si conserva in una variabile opportuna.



Le operazioni principali che si possono effettuare su una lista sono:

  • Le operazioni principali che si possono effettuare su una lista sono:

    • inserimento
    • ricerca
    • cancellazione
  • Esempio di cancellazione:



class Nodo {

  • class Nodo {

  • public Object info;

  • public Nodo succ;

  • public Nodo(){

  • info=null;

  • succ=null;

  • }

  • public Nodo(Object x){

  • info=x;

  • succ=null;

  • }

  • public Nodo(Object x,Nodo s){

  • info = x;

  • succ = s;

  • }

  • }



class Lista{

  • class Lista{

  • public Nodo testa;

  • public Lista(){

  • testa = null;

  • }

  • public void inseriscitesta(Object x){…}

  • public void inseriscicoda(Object x){…}

  • public Object eliminatesta(){…}

  • public Object eliminacoda() {…}

  • public void stampa() {…}

  • public boolean vuota() {…}

  • }





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