Tipos Abstratos de Dados

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Abstração é a técnica de suprimir os detalhes secundários e enfatizar apenas os relevantes para um determinado fim de um conjunto de objetos reais. No desenvolvimento de software, abstrair permite ao programador resolver um problema passo a passo sem ter que pensar em todos os detalhes.

Quando criamos programas de computador precisamos guardar dados em variáveis. Cada variável possui uma série de atributos como: nome ou identificador, endereço de memória, tipo, valor, tamanho, escopo e duração.

Quando associamos um tipo a uma variável estamos definindo quais valores podem ser atribuídos e quais operações podem ser realizadas sobre essa variável. Assim, quando associamos um tipo int a uma variável x dizemos que x pode receber valores entre -231 e 231-1 e pode ser usado em operações de adição, subtração, multiplicação, divisão e etc, sem termos que detalhar como tais operações são realizadas.

Uma das principais preocupações de uma programador deve ser definir um conjunto de abstrações apropriado para o problema que ele tem mãos e desenvolver tipos abstratos de dados adequados para representar tais abstrações. Portanto, é de extrema importância a seguinte definição:

Um tipo abstrato de dados é formado por um conjunto de estruturas para armazenar dados e as operações possíveis sobre estas estruturas.

As linguagens Orientadas a Objetos provêm as ferramentas mais adequadas para criar Tipos Abstratos de Dados e também reutilizar estruturas e operações entre tipos similares. Entretanto, também podemos construir TADs em linguagens estruturadas se tivermos alguns cuidados.

Padrões de Projeto

Dificilmente um programador vai ter que resolver um mesmo grande problema várias vezes. Mas certamente ele vai resolver pequenos problemas mais de uma vez como parte destes problemas maiores. Muitos dos TADs criados para um problema específico, podem ser utilizados com pouca ou nenhuma alteração em um problema diferente. Os programadores experientes guardam mentalmente um conjunto de TADs mais utilizados ao longo de suas carreiras e sempre que se deparam com um problema novo eles tentam criar uma adaptação para resolver o novo problema.

Algumas soluções de tão experimentadas são tidas como padrões e têm seu comportamento e estrutura bem aceito e conhecido. O uso de padrões conhecidos diminui a possibilidade de se criar soluções de difícil manutenção e com comportamentos errôneos.

Para nosso estudo, vamos definir e implementar os seguintes TADs: pilha, filas, árvores e grafos. Lembrando que apesar podermos ter mais de uma implementação o comportamento deve ser o mesmo dentro de algumas simplificações.

Tipos Abstrados de Dados

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