Estrutura de Dados
Lista Simplesmente Encadeada
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Tópicos Principais
• Motivação
• Listas encadeadas
• Operações
• Criar
• Inserir
• Remover
• Listar
• Alterar
• Encontrar maior
• Encontrar menor
• Contar elementos
• Buscar sucessor e predecessor.
Estruturas de dados
• Conjunto de dados que representam informações:
– Números
– Dados de um Funcionário – Dados de um NPC
• Seus dados estão organizados de forma linear
Motivação
• Vetor
– ocupa um espaço contíguo de memória;
– permite acesso randômico aos elementos;
– deve ser dimensionado com um número máximo de elementos;
– A ordem é linear e determinada pelos seus índices.
VETOR
Estática
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Motivação
• Estruturas de dados dinâmicas:
– crescem (ou decrescem) à medida que elementos são inseridos (ou removidos).
– Exemplo:
• listas encadeadas:
• amplamente usadas para implementar outras estruturas de dados
Estruturas de dados dinâmicas:
• As estruturas dinâmicas possuem elementos encadeados linearmente e cada elemento poderá ser inserido e removido em tempo de execução.
• O elemento é inserido e removido fisicamente
na memória.
Listas
• As listas eleas podem ser
– Homogênea
• Quando o elemento possui um tipo primitivo da linguagem;
– Heterogênea
• Quando o elemento possui um registro. Ou seja, quando o elemento pode armazenar um registro em sua estrutura.
Lista Estática Homogênea
1 2 25 30
0 1 2 3 4 5 6
int vetor[7]
inicio fim
1
Representação Gráfica (um elemento) Representação Gráfica
Lista Estática Heterogênea
João 20 1.95
Maria 35 1.70
Valmir 40 1.80
0 1 2 3 4 5 6
struct ELEMENTO {
char nome[30];
int idade;
float altura;
};
typedef struct ELEMENTO Elemento;
inicio fim
João 20 1.95
Representação Gráfica (um elemento) Representação Gráfica
Elemento lista[7];
Listas Dinâmicas Homogênea
1 2 30
NULL
inicio fim
1
Representação Gráfica (um elemento)
Elemento*inicio Elemento*fim
Declaração da Lista
Listas Dinâmicas Heterogênea
João 20 1,80
NULL
inicio fim
Representação Gráfica (um elemento)
Elemento *inicio Elemento *fim
Declaração da Lista
maria 30 1,60
Vanessa 20
1,70
struct PESSOA {
char nome[30];
int idade;
float altura;
}
typedef struct PESSOA Pessoa;
struct ELEMENTO {
Pessoa p;
struct Elemento *prox;
};
Typedef struct ELEMENTO Elemento;
João 20 1,80
Listas Encadeadas
• Lista encadeada:
– sequência encadeada de elementos, chamados de nós da lista – nó da lista é representado por dois campos:
• a informação armazenada e
• o ponteiro para o próximo elemento da lista
– a lista é representada por um ponteiro para o primeiro nó – o ponteiro do último elemento é NULL
Info1 Info2 Info3
lst
InfoN
. . . NULL
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struct int
ELEMENTO{
info;
... void* prox;
Estrutura com ponteiro para ela mesma
info
struct ELEMENTO* prox;
};
typedef struct ELEMENTO Elemento;
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Representação de um nó
info
int info
struct ELEMENTO *prox;
Exemplo: Lista de inteiros
struct int
ELEMENTO{
info;
struct ELEMENTO * prox;
};
typedef struct ELEMENTO Elemento;
1. Lista é uma estrutura auto-referenciada, pois o campo prox é um ponteiro para uma próxima
estrutura do mesmo tipo.
2. uma lista encadeada é representada pelo ponteiro para seu primeiro elemento, do tipo Elemento*
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Exemplo:
Lista de Inteiros
typedef struct ELEMENTO Elemento;
Elemento *inicio;
Elemento *fim;
Elemento *aux;
Elemento *anterior;
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struct int
ELEMENTO{
info;
ELEMENTO * prox;
};
Controladores da lista
São ponteiros Globais Declaração dos ponteiros
Listas Encadeadas de inteiros:
Criação
de criação:
// função
Cria uma lista vazia, representada pelo ponteiro NULL NULL
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void criar_lista() {
inicio = NULL;
fim = NULL }
Listas encadeadas de inteiros:
Inserção Início
• aloca memória para armazenar o elemento
/* inserção no início
void inserirInicio_lista (int val) {
Elemento* novo = (Elemento*) malloc(sizeof(Elemento));
novo->info = val;
if(inicio == NULL) {
inicio = novo;
fim = novo;
fim->prox = NULL;
} else {
novo->prox = inicio;
inicio->novo;
} }
• encadeia o elemento no início da lista existente
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Listas encadeadas de inteiros:
Inserção Fim
• aloca memória para armazenar o elemento
/* inserção no fim
void inserirFim_lista (int val) {
Elemento* novo = (Elemento*) malloc(sizeof(Elemento));
novo->info = val;
if(inicio == NULL) {
inicio = novo;
fim = novo;
fim->prox = NULL;
} else {
fim->prox = novo;
fim = novo;
fim->prox = NULL;
} }
• encadeia o elemento no final da lista existente
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Listas Encadeadas: exemplo
• cria uma lista inicialmente vazia e insere novos elementos
int main() {
criar_lista();
inserirFim_lista(5);
inserirFim_lista(4);
inserirInicioLista(10);
system(“pause”);
return 0;
}
5 fim
4
20 10
inicio
Listas Encadeadas: Teste de vazia
• Retorna 1 se a lista estiver vazia ou 0 se não estiver vazia
/* função vazia:
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retorna 1 se vazia ou 0 se não vazia */
() int verif_listaVazia {
if(inicio == NULL) return true;
else
return false;
}
Listas Encadeadas: impressão
• Imprime os valores dos elementos armazenados
p
Info1 Info2 Info3
inicio
InfoN
. . . p
p
p p
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void listar() {
if(verif_listaVazia()) //verificando se a lista esta vazia {
printf(“A lista esta vazia!\n”);
}
else //iterando na lista enquanto não acha { //o final que é NULL
printf(“consultando a lista!\n”);
aux = inicio;
while(aux != NULL) {
printf(“%d”, aux->prox);
aux = aux->prox;
} }
} fim
Listas Encadeadas: remover um elemento
• recebe como entrada a lista e o valor do elemento a retirar
• atualiza o valor da lista, se o elemento removido for o primeiro
Info1 Info2 Info3
inicio
Info1 Info2 Info3
• caso contrário, apenas remove o elemento da lista
inicio
23 fim
fim
Remover Inicio
1 2 30
NULL
inicio fim
Desenvolver o Algoritmo
inicio = aux->prox;
free(aux);
aux = inicio;
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Remover Fim
1 2 30
NULL
inicio fim
Desenvolver o Algoritmo
anterior->prox = NULL;
fim = anterior;
free(aux);
aux = NULL;
27
Remover Meio
1 2 30
NULL
inicio fim
Desenvolver o Algoritmo
anterior->prox = aux->prox;
free(aux);
aux = anterior -> prox;
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void remover_lista(int val) {
int achou;
if(verif_listaVazia()) {
printf(“A lista esta vazia!\n”);
} else {
aux = inicio;
anterior = NULL;
achou = 0;
while(aux != NULL) {
if(aux->info == num) {
achou = achou+1;
if(aux == inicio) {
inicio = aux->prox;
free(aux);
aux = inicio;
}
else if(aux == fim) {
anterior->prox = NULL;
fim = anterior;
free(aux);
aux = NULL;
} else {
anterior->prox = aux->prox;
free(aux);
aux = anterior -> prox;
} }
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else {
anterior = aux;
aux = aux->prox;
} }
if(achou == 0) {
printf(“O numero não foi encontrado!\n”) }
else if(achou == 1) {
printf(“O numero foi removido uma vez!\n”);
} else {
printf(“O numero foi removido %d vezes!\n”, achou);
} }
}
31
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Listas Encadeadas: Libera a lista
• destrói a lista, liberando todos os elementos alocados
void liberar_lista() {
if(verif_listaVazia()) {
printf(“A lista esta vazia!\n”);
} else {
aux = inicio;
while(aux != NULL) {
inicio=inicio->prox;
free(aux);
aux = inicio;
}
printf(“A lista foi esvaziada!\n”);
} }
