Listas Encadeadas Circulares Listas Duplamente Encadeadas

Listas Encadeadas Circulares Listas Duplamente Encadeadas

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Motivação para listas duplamente encadeadas e circulares

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LISTAS CIRCULARES

Um dos inconvenientes do emprego de listas encadeadas consiste no caso de, dado um ponteiro para um nó p de uma lista encadeada, não se ter acesso aos nós que precedem o nó pEste inconveniente pode ser contornado com o emprego de listas circulares Listas circulares são listas encadeadas nas quais o ponteiro do último nó deixa de ser aterrado para apontar o primeiro nó da lista

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LISTAS CIRCULARES

Uma lista circular não tem um primeiro nó nem último nó “naturais” Uma convenção útil é apontar o ponteiro externo (“tail” para a lista circular) para o último nó, sendo o conceito de último vindo de tempo de inclusãoO ponteiro head torna-se permanentemente aterrado e o ponteiro tail aponta o último elemento da listaOutra alternativa consiste em usar apenas um ponteiro externo head

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Listas circulares

Ponteiros aterrados representam listas circulares vazias

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Listas circulares – inclusãoInclusão de um nó com endereço apontado por tmp na frente e na retaguarda de uma lista circular apontada por tailA inclusão na retaguarda é uma inclusão na frente seguida de

tail ← tmp

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Listas circulares – inclusão na frente

// frente será o sucessor de tail

public void insertFront(Object item){Element tmp = new Element (item, null); if (tail = null) tail = tmp;

else { tmp.next = tail.next; tail.next = tmp; }

}

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Listas circulares – inclusão no final

// frente será o sucessor de tail// depois tail será tail.nextpublic void insertRear(Object item){ Element tmp = new Element (item, null); if (tail = null) tail = tmp;

else { tmp.next = tail.next; tail.next = tmp; }

tail = tmp; // transformar primeiro em último

}

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Listas circulares – exclusão (1)

Exclusão do nó da frente de uma lista circular na qual tail aponta o último nó com a recuperação da informação desse nó em y

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Listas circulares – exclusão (2)

public void extractLast(Object item){ if (tail = null) throw new IllegalArgumentException ("item not found"); Element tmp = tail.next; item = tmp.datum; tail.next = tmp.next if (tail = tmp) tail = null;}

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LISTAS DUPLAMENTE ENCADEADAS

Alterando-se os nós de listas encadeadas de forma que cada nó passe a contar, além do registro de informação e do ponteiro para o sucessor, também um ponteiro para antecessor se obtém listas duplamente encadeadas

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LISTAS DUPLAMENTE ENCADEADAS

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LISTAS DUPLAMENTE ENCADEADAS

Uma propriedade característica das listas duplamente encadeadas é expressa por:

p.next.prev = p = p.prev.next

EXEMPLO

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LISTAS DUPLAMENTE ENCADEADAS

Memória

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LISTAS DUPLAMENTE ENCADEADAS – Inclusão (1)

inclusão do nó apontado por q à direita do nó apontado por p

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LISTAS DUPLAMENTE ENCADEADAS – Exclusão (1)

exclusão do nó apontado por q

Listas Duplamente Encadeadas

Implementação

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Classe DoubleLinkedListpublic class DoubleLinkedList { protected Element head; // cabeça protected Element tail; // cauda public final class Element { // elemento do lista

Object datum; // dado do elemento ou itemElement next; // ponteiro para sucessorElement prev; // ponteiro para antecessor

Element(Object datum, Element next, Element prev) { // construtor this.datum = datum; this.next = next;

this.prev = prev;}

public Object getDatum() // obter dado { return datum; }public Element getNext() // obter sucessor { return next; }

public Element getPrev() // obter antecessor { return prev; }

// ... } // ...}

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Métodos Construtor e purge

public class DoubleLinkedList{ protected Element head; protected Element tail; public DoubleLinkedList () // construir uma lista

{}

public void purge () // esvaziar uma lista {

head = null;tail = null;

} // ...}

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Métodos getHead, getTail e isEmpty

public class DoubleLinkedList{ protected Element head; protected Element tail; public Element getHead () // cabeça da lista

{ return head; } public Element getTail () // cauda da lista

{ return tail; } public boolean isEmpty () //teste de lista vazia

{ return head == null; }

// ...}

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Métods getFirst e getLast

public class DoubleLinkedList { protected Element head; protected Element tail; public Object getFirst() { // obter o primeiro elemento

//da lista if(head == null)

throw new ContainerEmptyException();return head.datum;

}

public Object getLast() {// obter o último elemento //da lista

if(tail == null) throw new ContainerEmptyException();

return tail.datum; } // ...}

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Método prepend

public class DoubleLinkedList{ protected Element head; protected Element tail;

// inluir o objeto item no início da lista corrente public void prepend(Object item) {

Element tmp = new Element(item, head, null);

if(head == null) tail = tmp;

head.prev = tmp; head = tmp;

}

// ...}

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Método appendpublic class DoubleLinkedList{ protected Element head; protected Element tail;

// incluir o objeto item no final da lista corrente public void append (Object item) {

Element tmp = new Element (item, null, tail); if(head == null) head = tmp; else

tail.next = tmp; tail = tmp;

}

// ...}

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Método assign

public class DoubleLinkedList { protected Element head; protected Element tail;// a lista list será uma cópia da lista corrente public void assign(DoubleLinkedList list) {

if(list != this){

purge (); for(Element ptr = list.head;

ptr != null; ptr = ptr.next) {

append (ptr.datum); }

} } // ...}

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Método extract (1)public class DoubleLinkedList{ protected Element head; protected Element tail;

// Exclui objeto item public void extract(Object item)

{Element ptr = head;while(ptr != null && ptr.datum != item){

ptr = ptr.next;}

// encontrado ptr // se for válido excluir elemento

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Método extract (2)if(ptr == null)

throw new IllegalArgumentException("item not found");if(ptr == head) // exclui head

{ ptr.next.prev = null;

head = ptr.next; }

else {

ptr.prev.next = ptr.next; ptr.next.prev = ptr.prev; }

if(ptr == tail) // exclui tail { ptr.prev.next = null;

tail = ptr.prev; } }}

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Método insertAfter

// Inclui item depois do objeto correntepublic void insertAfter(Object item)

{ Element tmp = new Element (item, next, this); if(tail == this){

this.next = tmp; tail = tmp;

} else { next.prev = tmp; this.next = tmp; }

}

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Método insertBefore

// Inclui item antes do objeto correntepublic void insertBefore(Object item) { Element tmp = new Element(item, this, this.prev);

if(this == head) { this.prev = tmp;

head = tmp; }

else { prev.next = tmp; this.prev = tmp;

}}// ...

} // ...}