Estruturas Dinâmicas - Filas

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Estruturas DinÂmicas

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4. Operações Comuns em Filas

3. Classe Queue

2. Utilizar Listas como Filas

1. Noção de Fila

ÍNDICE

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As Filas (queue) em programação são estruturas de dados constituídas por uma sequência de elementos. Os elementos da Fila são retirados pela ordem em que foram colocados

FILAS

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Uma Fila tem dois elementos que se distinguem dos restantes:

• o elemento do inicio da fila - o qual pode ser retirado da fila
• o elemento do fim da fila - a seguir ao qual podem ser acrescentados novos elementos.

- FILA -

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FIFO

Uma fila é uma estrutura linear, onde os elementos são adicionados no final da fila e removidos do início da fila. Apenas um elemento da fila pode ser acedido ou removido - o elemento "mais antigo da fila".

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As Filas são estruturas de dados muito utilizadas na programação para organizar e gerir dados de uma forma sequencial. Na programação em Python podemos utilizar as Listas (método mais simples), a classe deque da biblioteca collections ou criar a própria classe Fila.

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Implementação de uma Lista

A lista é uma estrutura de dados incorporada no Python que pode ser utilizada como uma fila. Em vez de enqueue() e dequeue(), são utilizadas as funções append() e pop(). No entanto, as listas tornam-se muito lentas, porque inserir ou apagar um elemento no início requer deslocar todos os outros elementos um por um. O grau de complexidade é muito maior, uma vez que temos de percorrer toda a lista e reordená-la.

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Exemplo 1: Utilizar Listas como Filas

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Exemplo 2:

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Filas utilizando a collections.deque

As filas em Python podem ser implementadas de maneira mais eficiente utilizando a classe collections.deque (fila de duas pontas), a qual foi projetada para ter adições rápidas e remoções de ambos os extremos, tornando o seu desempenho mais eficiente do que uma lista padrão (list), especialmente quando a fila é grande, pois não requer realocações de memória.

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Exemplo 3: Criar uma Fila utilizando a collections.deque

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Exemplo 4: Criar uma Fila utilizando a collections.deque

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O método popleft, neste exemplo, tem duas funções:

1. Remover o primeiro elemento da fila (cabeça);
2. Devolver o valor do elemento removido para a variável head (A)

Exemplo 5: Criar uma Fila utilizando a collections.deque

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Exemplo 6: Criar uma Fila utilizando a collections.deque

A biblioteca queue em Python oferece a classe Queue, que é uma implementação de fila FIFO (First-In, First-Out). A classe Queue fornece métodos simples e intuitivos para operações de fila. A sua implementação é otimizada para operações de adição e remoção de elementos. Isto significa que, mesmo para grandes conjuntos de dados, as operações de fila são executadas de forma eficiente, garantindo um desempenho consistente.

Exemplo

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Criar uma Fila utilizando a Class Queue da biblioteca queue

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Exemplo 7: Criar uma Fila através de class Queue

Limpar a fila - remove todos os itens da fila

Limpar a fila e devolver uma lista com os elementos

Obter o tamanho da fila

Verificar se a fila está vazia

Remover um elemento

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Inserir um elemento

Operações comuns em Filas

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RESUMO

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Ficha de Trabalho

Referências