Introdução Estrutura de Dados II Aula 02 UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel
O verbo educar é originário do latim e quer dizer extrair de dentro.  Logo, a educação não se constitui em mero estabeleci...
O segredo é não correr atrás das borboletas... É cuidar do jardim para que elas venham até você. . Mário Quintana UFS - DC...
<ul><li>Estrutura de Dados estuda o que? </li></ul>UFS - DComp - Prof. Kenia Kodel C:UsersCCE P350LDropbox(UFS) TCC & Proj...
<ul><li>Que característica dos computadores alavancou a pulverização destes nos diversos setores de ação humana? </li></ul...
<ul><li>A versatilidade , plasticidade, apresentada pelos computadores, possibilita que estes assumam funções diversas.  C...
UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel Quanto maior a disseminação dos recursos informáticos. Maior a necessidade de computadores...
<ul><li>O que promove a plasticidade observada nas máquinas computacionais? </li></ul>UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel rede...
<ul><li>A programação “habilita”  os computadores a cumprirem imensa diversidade de papéis em: medicina, ensino, comércio,...
UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel Disseminação dos recursos informáticos. Necessidade de computadores mais  versáteis. Progr...
<ul><li>Nos programas identificam-se dois principais elementos: </li></ul><ul><ul><ul><li>hardware e software </li></ul></...
<ul><li>Nos programas as instruções constituem as ordens; a sequência de comandos cujo cumprimento provoca a execução das ...
<ul><li>Já os dados servem para subsidiar as citadas instruções.  “Alimentam” os sistemas servindo como matéria-prima para...
<ul><li>A organização dos dados exerce influência sobre a performance dos programas que os manipulam? </li></ul><ul><ul><u...
Na árvore de pesquisa ao lado a localização do nó que contém 109 demandaria 3 passos: raiz – 85 – êxito. UFS - DCOMP - Pro...
Já os mesmos dados mantidos numa árvore sem critérios de organização;  caso fosse aplicada uma pesquisa por nível, a local...
Analisando esta situação problema – dados em árvores – observa-se que a forma de organização dos dados afeta a velocidade ...
Considerando a base de dados abaixo, se requerido pelo usuário a apresentação de relatórios, ora ordenados por código, ora...
É conveniente manter os dados em duas estruturas; cada uma ordenada segundo um dos critérios requeridos? Se requeridos rel...
Analisando esta situação problema , observa-se que a forma de organização dos dados afeta a velocidade de processamento, o...
É conveniente acrescentar dois campos à base de dados, um ordenando os dados conforme o código e outro conforme o produto ...
Acrescentando-se dois campos à base de dados, um ordenando os dados conforme o código e outro conforme o produto, obtém-se...
Analisando esta situação problema e suas respectivas soluções, observa-se que a forma de organização dos dados afeta a vel...
<ul><li>A organização dos dados exerce influência sobre a velocidade de processamento, bem como sobre o uso do espaço de a...
UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel Maior disseminação dos recursos de informática. Necessidade de computadores mais versáteis...
<ul><li>Para organização dos dados manipulados pelos programas computacionais são usados: </li></ul><ul><ul><ul><li>compil...
<ul><li>As estruturas de dados são os elementos da programação úteis à organização dos dados; portanto devem ser aplicadas...
UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel Maior disseminação dos recursos de informática. Necessidade de computadores mais versáteis...
<ul><li>Estrutura de Dados estuda o que? </li></ul>C:UsersCCE P350LDropbox(UFS) TCC & Projetos(Projetos) Em Andamento(Proj...
<ul><li>Existem diversos tipos de estruturas de dados - pilhas , filas, árvores, arquivos ... - os quais diferenciam-se en...
<ul><li>A forma como os dados são organizados - linear , hierárquica, em pilhas - diferenciam as estruturas de dados . </l...
<ul><li>Também as características da memória onde as estruturas de dados residem provocam diferenças entre estas. </li></u...
<ul><li>As estruturas de dados residentes em memória principal (veloz em relação à memória secundária, volátil, pequena em...
<ul><li>Na disciplina Estrutura de Dados II  são estudadas as estruturas residentes em memória secundária.  Quais as carac...
<ul><li>Na disciplina Estrutura de Dados II  são estudadas as estruturas residentes em memória secundária, portanto : </li...
<ul><li>E quais são os dispositivos de composição da memória secundária ?  </li></ul>UFS - DComp - Prof. Kenia Kodel
<ul><li>Dispositivos de Memória Secundária </li></ul><ul><li>Dispositivos Externos de Dados </li></ul><ul><li>Clássicos: H...
<ul><li>Em Estrutura de Dados II estudaremos estruturas residentes em memória secundária. Que estrutura, dentre as conheci...
<ul><li>A estrutura “básica” de dados , residente em memória secundária, é o arquivo . </li></ul>UFS - DComp - Prof. Kenia...
<ul><li>Quais softwares comerciais, que você usa, aplicam arquivos? </li></ul>UFS - DComp - Prof. Kenia Kodel
<ul><li>Como engenheiro de software, quando usar arquivo? </li></ul>UFS - DComp - Prof. Kenia Kodel
<ul><li>Como engenheiros de software, devemos aplicar arquivos para armazenar: (a) grande quantidade de dados; (b) dados d...
<ul><li>O que é um arquivo? </li></ul>UFS - DComp - Prof. Kenia Kodel
<ul><li>Arquivo é uma lista ou coleção de registros. </li></ul><ul><li>Os registros: </li></ul><ul><li>são compostos por c...
UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel Convém registrar os dados dos livros de uma biblioteca em arquivo?  Por quê?
UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel Para justificar a aplicação de arquivo para registrar os dados dos livros de uma bibliotec...
UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel Para orientar genitores brasileiros na compra de calçados infantis fora do Brasil, foi cri...
UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel Para implementar loja virtual, convém usar arquivo?
UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel Para implementar calculadora, convém usar arquivo?
<ul><li>Exemplo de situação problema onde há dados que devem ser processados por mais de uma aplicação computacional: </li...
<ul><li>de definição dos registros de composição dos arquivos; </li></ul><ul><li>de definição de arquivos ( tipados ou não...
<ul><li>para abrir / criar arquivo (em geral há mais de um); </li></ul><ul><li>para gravar registro em arquivo; </li></ul>...
<ul><li>para identificar a posição atual do ponteiro do arquivo; </li></ul><ul><li>de identificação do tamanho do arquivo ...
UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel <ul><li>Propor situação problema cuja solução ótima requer a aplicação de arquivos de dado...
<ul><li>Que tipos de arquivos existem? </li></ul>UFS - DComp - Prof. Kenia Kodel
De acordo com a organização e acesso dos dados, os arquivos podem ser : <ul><li>sequenciais </li></ul><ul><li>sequenciais ...
UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel <ul><li>É possível armazenar uma árvore em memória secundária?  Como? </li></ul>Discutir s...
UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel Manipulação de Arquivos Definição de arquivo em Pascal.  Operações sobre arquivo. Próximo ...
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EDII02 [2012.1] Introdução (Estruturas de Dados)

  1. 1. Introdução Estrutura de Dados II Aula 02 UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel
  2. 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. 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. 4. <ul><li>Estrutura de Dados estuda o que? </li></ul>UFS - DComp - Prof. Kenia Kodel C:UsersCCE P350LDropbox(UFS) TCC & Projetos(Projetos) Em Andamento(Projeto) SiteDCompImagensacervo.jpg
  5. 5. <ul><li>Que característica dos computadores alavancou a pulverização destes nos diversos setores de ação humana? </li></ul><ul><ul><ul><li>velocidade </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>precisão </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>versatilidade </li></ul></ul></ul>UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel
  6. 6. <ul><li>A versatilidade , plasticidade, apresentada pelos computadores, possibilita que estes assumam funções diversas. Com um mesmo hardware é possível calcular, construir texto, jogar, comunicar-se. </li></ul>UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel
  7. 7. UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel Quanto maior a disseminação dos recursos informáticos. Maior a necessidade de computadores cada vez mais versáteis.
  8. 8. <ul><li>O que promove a plasticidade observada nas máquinas computacionais? </li></ul>UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel redes programação futebol
  9. 9. <ul><li>A programação “habilita” os computadores a cumprirem imensa diversidade de papéis em: medicina, ensino, comércio, escritório, comunicação, engenharia, transporte. </li></ul>UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel
  10. 10. UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel Disseminação dos recursos informáticos. Necessidade de computadores mais versáteis. Programação
  11. 11. <ul><li>Nos programas identificam-se dois principais elementos: </li></ul><ul><ul><ul><li>hardware e software </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>linguagens de programação e compiladores </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>instruções e dados </li></ul></ul></ul>UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel
  12. 12. <ul><li>Nos programas as instruções constituem as ordens; a sequência de comandos cujo cumprimento provoca a execução das funcionalidades destinadas aos computadores. </li></ul>UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel
  13. 13. <ul><li>Já os dados servem para subsidiar as citadas instruções. “Alimentam” os sistemas servindo como matéria-prima para constituição das informações. </li></ul>UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel
  14. 14. <ul><li>A organização dos dados exerce influência sobre a performance dos programas que os manipulam? </li></ul><ul><ul><ul><li>somente na velocidade de processamento </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>somente no uso do espaço de armazenamento </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>na velocidade e no uso do espaço </li></ul></ul></ul>UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel
  15. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 24. <ul><li>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. </li></ul>UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel
  25. 25. UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel Maior disseminação dos recursos de informática. Necessidade de computadores mais versáteis. Programação. Organização ideal dos dados.
  26. 26. <ul><li>Para organização dos dados manipulados pelos programas computacionais são usados: </li></ul><ul><ul><ul><li>compiladores </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>estruturas de dados </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>algoritmos ótimos em complexidade </li></ul></ul></ul>UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel
  27. 27. <ul><li>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. </li></ul>UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel
  28. 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. 29. <ul><li>Estrutura de Dados estuda o que? </li></ul>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. 30. <ul><li>Existem diversos tipos de estruturas de dados - pilhas , filas, árvores, arquivos ... - os quais diferenciam-se entre si: </li></ul><ul><ul><ul><li>somente pela forma de organizar os dados </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>somente pelas características da memória onde residem </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>pela forma de organizar os dados e pelas características da memória onde residem </li></ul></ul></ul>UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel
  31. 31. <ul><li>A forma como os dados são organizados - linear , hierárquica, em pilhas - diferenciam as estruturas de dados . </li></ul>UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel 15 85 63 12 45 36 109
  32. 32. <ul><li>Também as características da memória onde as estruturas de dados residem provocam diferenças entre estas. </li></ul>UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel Memória Principal Memória Auxiliar
  33. 33. <ul><li>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 . </li></ul>UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel Memória Principal Memória Auxiliar
  34. 34. <ul><li>Na disciplina Estrutura de Dados II são estudadas as estruturas residentes em memória secundária. Quais as características da memória secundária, ou auxiliar? </li></ul>UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel
  35. 35. <ul><li>Na disciplina Estrutura de Dados II são estudadas as estruturas residentes em memória secundária, portanto : </li></ul><ul><ul><ul><li>Não voláteis (permanente). </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Com grande capacidade de armazenamento, em relação à principal. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Porém, lentas, em relação à principal. </li></ul></ul></ul>UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel
  36. 36. <ul><li>E quais são os dispositivos de composição da memória secundária ? </li></ul>UFS - DComp - Prof. Kenia Kodel
  37. 37. <ul><li>Dispositivos de Memória Secundária </li></ul><ul><li>Dispositivos Externos de Dados </li></ul><ul><li>Clássicos: HD, CD, DVD </li></ul><ul><li>Pen Drive (Clássico?) </li></ul><ul><li>Cartões de Memória </li></ul><ul><li>(Web -Computação nas Nuvens) </li></ul><ul><li>Armazéns de Arquivos </li></ul><ul><li>HDs Portáteis </li></ul><ul><li>Blu -Ray </li></ul><ul><li>Disquetes, Cilindros, Tambores, Fitas (Antigos?) </li></ul><ul><li>Outros? </li></ul>UFS - DComp - Prof. Kenia Kodel
  38. 38. <ul><li>Em Estrutura de Dados II estudaremos estruturas residentes em memória secundária. Que estrutura, dentre as conhecidas, reside em memória secundária? </li></ul>UFS - DComp - Prof. Kenia Kodel
  39. 39. <ul><li>A estrutura “básica” de dados , residente em memória secundária, é o arquivo . </li></ul>UFS - DComp - Prof. Kenia Kodel
  40. 40. <ul><li>Quais softwares comerciais, que você usa, aplicam arquivos? </li></ul>UFS - DComp - Prof. Kenia Kodel
  41. 41. <ul><li>Como engenheiro de software, quando usar arquivo? </li></ul>UFS - DComp - Prof. Kenia Kodel
  42. 42. <ul><li>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 . </li></ul>UFS - DComp - Prof. Kenia Kodel
  43. 43. <ul><li>O que é um arquivo? </li></ul>UFS - DComp - Prof. Kenia Kodel
  44. 44. <ul><li>Arquivo é uma lista ou coleção de registros. </li></ul><ul><li>Os registros: </li></ul><ul><li>são compostos por campos, </li></ul><ul><li>representam entidades modeladas por características comuns, </li></ul><ul><li>são catalogados para um objetivo específico. </li></ul>UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel
  45. 45. UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel Convém registrar os dados dos livros de uma biblioteca em arquivo? Por quê?
  46. 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. <ul><li>Que campos comporiam os registros da aplicação “Biblioteca”? </li></ul><ul><li>Que entidade(s) estaria(m) sendo modelada(s)? </li></ul><ul><li>Há características comuns usadas para modelar a supracitada entidade? </li></ul><ul><li>Há objetivo específico que justifica a catalogação dos registros em tela? </li></ul><ul><li>A modificação do objetivo pode implicar na necessidade de alteração da modelagem dos registros? </li></ul>
  47. 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. <ul><li>Convém aplicar arquivo na resolução da situação problema dada? </li></ul><ul><li>Quantos registros compõem o arquivo? </li></ul><ul><li>Que campos compõem os registros da aplicação “Calçados Infantis”? </li></ul><ul><li>Que entidade(s) estaria(m) sendo modelada(s)? </li></ul><ul><li>Há características comuns usadas para modelar a supracitada entidade? </li></ul>
  48. 48. UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel Para implementar loja virtual, convém usar arquivo?
  49. 49. UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel Para implementar calculadora, convém usar arquivo?
  50. 50. <ul><li>Exemplo de situação problema onde há dados que devem ser processados por mais de uma aplicação computacional: </li></ul>UFS - DComp - Prof. Kenia Kodel
  51. 51. <ul><li>de definição dos registros de composição dos arquivos; </li></ul><ul><li>de definição de arquivos ( tipados ou não); </li></ul><ul><li>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 ; </li></ul>UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel Comandos para Manipular Arquivos
  52. 52. <ul><li>para abrir / criar arquivo (em geral há mais de um); </li></ul><ul><li>para gravar registro em arquivo; </li></ul><ul><li>para ler um registro de um arquivo; </li></ul><ul><li>de identificação de fim de arquivo é alcançado; </li></ul><ul><li>para mover ponteiro (de acesso) para uma posição estabelecida ; </li></ul>UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel Comandos para Manipular Arquivos
  53. 53. <ul><li>para identificar a posição atual do ponteiro do arquivo; </li></ul><ul><li>de identificação do tamanho do arquivo em número de registros; </li></ul><ul><li>para fechar o arquivo. </li></ul>UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel Comandos para Manipular Arquivos
  54. 54. UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel <ul><li>Propor situação problema cuja solução ótima requer a aplicação de arquivos de dados. </li></ul><ul><li>Construir programa correspondente. </li></ul><ul><li>Disponibilizar as operações de: </li></ul><ul><ul><li>inclusão, </li></ul></ul><ul><ul><li>consulta total, </li></ul></ul><ul><ul><li>consulta por chave [lida]. </li></ul></ul>Discutir possíveis soluções. Cuidando do jardim!!!
  55. 55. <ul><li>Que tipos de arquivos existem? </li></ul>UFS - DComp - Prof. Kenia Kodel
  56. 56. De acordo com a organização e acesso dos dados, os arquivos podem ser : <ul><li>sequenciais </li></ul><ul><li>sequenciais indexados </li></ul><ul><li>diretos </li></ul>UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel
  57. 57. UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel <ul><li>É possível armazenar uma árvore em memória secundária? Como? </li></ul>Discutir soluções. Cuidando do jardim!!!
  58. 58. UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel Manipulação de Arquivos Definição de arquivo em Pascal. Operações sobre arquivo. Próximo passo... UFS - DCOMP - Prof. Kenia Kodel
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