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EDII02 [2012.1]   Introdução (Estruturas de Dados)
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EDII02 [2012.1] Introdução (Estruturas de Dados)

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  • 1. Introdução Estrutura de Dados II Aula 02 UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel
  • 2. O verbo educar é originário do latim e quer dizer extrair de dentro. Logo, a educação não se constitui em mero estabelecimento de informações , mas sim de se trabalhar as potencialidades do ser, a fim de que floresçam . UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel Por que flores? UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel
  • 3. O segredo é não correr atrás das borboletas... É cuidar do jardim para que elas venham até você. . Mário Quintana UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel
  • 4.
    • Estrutura de Dados estuda o que?
    UFS - DComp - Prof. Kenia Kodel C:UsersCCE P350LDropbox(UFS) TCC & Projetos(Projetos) Em Andamento(Projeto) SiteDCompImagensacervo.jpg
  • 5.
    • Que característica dos computadores alavancou a pulverização destes nos diversos setores de ação humana?
        • velocidade
        • precisão
        • versatilidade
    UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel
  • 6.
    • A versatilidade , plasticidade, apresentada pelos computadores, possibilita que estes assumam funções diversas. Com um mesmo hardware é possível calcular, construir texto, jogar, comunicar-se.
    UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel
  • 7. UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel Quanto maior a disseminação dos recursos informáticos. Maior a necessidade de computadores cada vez mais versáteis.
  • 8.
    • O que promove a plasticidade observada nas máquinas computacionais?
    UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel redes programação futebol
  • 9.
    • A programação “habilita” os computadores a cumprirem imensa diversidade de papéis em: medicina, ensino, comércio, escritório, comunicação, engenharia, transporte.
    UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel
  • 10. UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel Disseminação dos recursos informáticos. Necessidade de computadores mais versáteis. Programação
  • 11.
    • Nos programas identificam-se dois principais elementos:
        • hardware e software
        • linguagens de programação e compiladores
        • instruções e dados
    UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel
  • 12.
    • Nos programas as instruções constituem as ordens; a sequência de comandos cujo cumprimento provoca a execução das funcionalidades destinadas aos computadores.
    UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel
  • 13.
    • Já os dados servem para subsidiar as citadas instruções. “Alimentam” os sistemas servindo como matéria-prima para constituição das informações.
    UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel
  • 14.
    • A organização dos dados exerce influência sobre a performance dos programas que os manipulam?
        • somente na velocidade de processamento
        • somente no uso do espaço de armazenamento
        • na velocidade e no uso do espaço
    UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel
  • 15. Na árvore de pesquisa ao lado a localização do nó que contém 109 demandaria 3 passos: raiz – 85 – êxito. UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel 45 15 85 12 36 63 109
  • 16. Já os mesmos dados mantidos numa árvore sem critérios de organização; caso fosse aplicada uma pesquisa por nível, a localização do nó 109 demandaria 7 passos, ou seja, demandaria a varredura da estrutura completa. UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel 15 85 63 12 45 36 109
  • 17. Analisando esta situação problema – dados em árvores – observa-se que a forma de organização dos dados afeta a velocidade de processamento, o que pode ser entendido como agilidade de atendimento ao usuário . UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel 15 85 63 12 45 36 109 45 15 85 12 36 63 109
  • 18. Considerando a base de dados abaixo, se requerido pelo usuário a apresentação de relatórios, ora ordenados por código, ora ordenados por produto . Como fazer? UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel
  • 19. É conveniente manter os dados em duas estruturas; cada uma ordenada segundo um dos critérios requeridos? Se requeridos relatórios , ora ordenados por código, ora ordenados por produto. UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel
  • 20. Analisando esta situação problema , observa-se que a forma de organização dos dados afeta a velocidade de processamento, o que pode ser entendido como agilidade de atendimento ao usuário . Porém foi preciso usar o dobro de espaço de armazenamento da situação inicial. UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel Se requeridos relatórios , ora ordenados por código, ora ordenados por produto.
  • 21. É conveniente acrescentar dois campos à base de dados, um ordenando os dados conforme o código e outro conforme o produto ? Se requeridos relatórios , ora ordenados por código, ora ordenados por produto. Construir solução no quadro. UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel
  • 22. Acrescentando-se dois campos à base de dados, um ordenando os dados conforme o código e outro conforme o produto, obtém-se economia de espaço de armazenamento em relação à situação anterior. UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel
  • 23. Analisando esta situação problema e suas respectivas soluções, observa-se que a forma de organização dos dados afeta a velocidade de processamento , bem como a exploração do espaço de armazenamento .   Se requeridos relatórios, ora ordenados por código, ora ordenados por produto.
  • 24.
    • A organização dos dados exerce influência sobre a velocidade de processamento, bem como sobre o uso do espaço de armazenamento, dos programas que os manipulam.
    UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel
  • 25. UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel Maior disseminação dos recursos de informática. Necessidade de computadores mais versáteis. Programação. Organização ideal dos dados.
  • 26.
    • Para organização dos dados manipulados pelos programas computacionais são usados:
        • compiladores
        • estruturas de dados
        • algoritmos ótimos em complexidade
    UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel
  • 27.
    • As estruturas de dados são os elementos da programação úteis à organização dos dados; portanto devem ser aplicadas criteriosamente para garantir otimização da exploração da velocidade de processamento, bem como economia de uso do espaço de armazenamento, dos programas computacionais.
    UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel
  • 28. UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel Maior disseminação dos recursos de informática. Necessidade de computadores mais versáteis. Programação. Organização ideal dos dados. ESTRUTURAS DE DADOS
  • 29.
    • Estrutura de Dados estuda o que?
    C:UsersCCE P350LDropbox(UFS) TCC & Projetos(Projetos) Em Andamento(Projeto) SiteDCompImagensacervo.jpg UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel ESTRUTURAS DE DADOS Organização ideal dos dados. Otimiza a programação de computadores. Resulta em computadores mais versáteis. Obtendo maior disseminação dos recursos de informática.
  • 30.
    • Existem diversos tipos de estruturas de dados - pilhas , filas, árvores, arquivos ... - os quais diferenciam-se entre si:
        • somente pela forma de organizar os dados
        • somente pelas características da memória onde residem
        • pela forma de organizar os dados e pelas características da memória onde residem
    UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel
  • 31.
    • A forma como os dados são organizados - linear , hierárquica, em pilhas - diferenciam as estruturas de dados .
    UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel 15 85 63 12 45 36 109
  • 32.
    • Também as características da memória onde as estruturas de dados residem provocam diferenças entre estas.
    UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel Memória Principal Memória Auxiliar
  • 33.
    • As estruturas de dados residentes em memória principal (veloz em relação à memória secundária, volátil, pequena em relação à memória secundária) são estudadas em Estrutura de Dados I .
    UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel Memória Principal Memória Auxiliar
  • 34.
    • Na disciplina Estrutura de Dados II são estudadas as estruturas residentes em memória secundária. Quais as características da memória secundária, ou auxiliar?
    UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel
  • 35.
    • Na disciplina Estrutura de Dados II são estudadas as estruturas residentes em memória secundária, portanto :
        • Não voláteis (permanente).
        • Com grande capacidade de armazenamento, em relação à principal.
        • Porém, lentas, em relação à principal.
    UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel
  • 36.
    • E quais são os dispositivos de composição da memória secundária ?
    UFS - DComp - Prof. Kenia Kodel
  • 37.
    • Dispositivos de Memória Secundária
    • Dispositivos Externos de Dados
    • Clássicos: HD, CD, DVD
    • Pen Drive (Clássico?)
    • Cartões de Memória
    • (Web -Computação nas Nuvens)
    • Armazéns de Arquivos
    • HDs Portáteis
    • Blu -Ray
    • Disquetes, Cilindros, Tambores, Fitas (Antigos?)
    • Outros?
    UFS - DComp - Prof. Kenia Kodel
  • 38.
    • Em Estrutura de Dados II estudaremos estruturas residentes em memória secundária. Que estrutura, dentre as conhecidas, reside em memória secundária?
    UFS - DComp - Prof. Kenia Kodel
  • 39.
    • A estrutura “básica” de dados , residente em memória secundária, é o arquivo .
    UFS - DComp - Prof. Kenia Kodel
  • 40.
    • Quais softwares comerciais, que você usa, aplicam arquivos?
    UFS - DComp - Prof. Kenia Kodel
  • 41.
    • Como engenheiro de software, quando usar arquivo?
    UFS - DComp - Prof. Kenia Kodel
  • 42.
    • Como engenheiros de software, devemos aplicar arquivos para armazenar: (a) grande quantidade de dados; (b) dados de forma permanente; e/ou (c) informações processadas por diversas aplicações .
    UFS - DComp - Prof. Kenia Kodel
  • 43.
    • O que é um arquivo?
    UFS - DComp - Prof. Kenia Kodel
  • 44.
    • Arquivo é uma lista ou coleção de registros.
    • Os registros:
    • são compostos por campos,
    • representam entidades modeladas por características comuns,
    • são catalogados para um objetivo específico.
    UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel
  • 45. UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel Convém registrar os dados dos livros de uma biblioteca em arquivo? Por quê?
  • 46. UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel Para justificar a aplicação de arquivo para registrar os dados dos livros de uma biblioteca, retomemos a definição de arquivo : Arquivo é uma lista ou coleção de registros. Os registros: (a) são compostos por campos, ( b) representam entidades modeladas por características comuns, e (c) são catalogados para um objetivo específico.
    • Que campos comporiam os registros da aplicação “Biblioteca”?
    • Que entidade(s) estaria(m) sendo modelada(s)?
    • Há características comuns usadas para modelar a supracitada entidade?
    • Há objetivo específico que justifica a catalogação dos registros em tela?
    • A modificação do objetivo pode implicar na necessidade de alteração da modelagem dos registros?
  • 47. UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel Para orientar genitores brasileiros na compra de calçados infantis fora do Brasil, foi criado arquivo com a correspondência entre a numeração brasileira e a numeração usada nos países campeões no ranking de preferência dos turistas brasileiros.
    • Convém aplicar arquivo na resolução da situação problema dada?
    • Quantos registros compõem o arquivo?
    • Que campos compõem os registros da aplicação “Calçados Infantis”?
    • Que entidade(s) estaria(m) sendo modelada(s)?
    • Há características comuns usadas para modelar a supracitada entidade?
  • 48. UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel Para implementar loja virtual, convém usar arquivo?
  • 49. UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel Para implementar calculadora, convém usar arquivo?
  • 50.
    • Exemplo de situação problema onde há dados que devem ser processados por mais de uma aplicação computacional:
    UFS - DComp - Prof. Kenia Kodel
  • 51.
    • de definição dos registros de composição dos arquivos;
    • de definição de arquivos ( tipados ou não);
    • para associação de arquivo lógico (variável do tipo arquivo) ao seu nome externo – usado pelo sistema operacional e outros programas para acessar os dados do arquivo físico ;
    UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel Comandos para Manipular Arquivos
  • 52.
    • para abrir / criar arquivo (em geral há mais de um);
    • para gravar registro em arquivo;
    • para ler um registro de um arquivo;
    • de identificação de fim de arquivo é alcançado;
    • para mover ponteiro (de acesso) para uma posição estabelecida ;
    UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel Comandos para Manipular Arquivos
  • 53.
    • para identificar a posição atual do ponteiro do arquivo;
    • de identificação do tamanho do arquivo em número de registros;
    • para fechar o arquivo.
    UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel Comandos para Manipular Arquivos
  • 54. UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel
    • Propor situação problema cuja solução ótima requer a aplicação de arquivos de dados.
    • Construir programa correspondente.
    • Disponibilizar as operações de:
      • inclusão,
      • consulta total,
      • consulta por chave [lida].
    Discutir possíveis soluções. Cuidando do jardim!!!
  • 55.
    • Que tipos de arquivos existem?
    UFS - DComp - Prof. Kenia Kodel
  • 56. De acordo com a organização e acesso dos dados, os arquivos podem ser :
    • sequenciais
    • sequenciais indexados
    • diretos
    UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel
  • 57. UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel
    • É possível armazenar uma árvore em memória secundária? Como?
    Discutir soluções. Cuidando do jardim!!!
  • 58. UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel Manipulação de Arquivos Definição de arquivo em Pascal. Operações sobre arquivo. Próximo passo... UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel