TIPOS DE DATOS ABSTRACTOS ESTRUCTURAS DE DATOS

OBJETIVOS Determinar las posibles entidades a participar en un problema Identificar las características y comportamientos importantes de cada entidad Abstraer la definición y comportamiento de una entidad para crear un nuevo TDA Aplicar un lenguaje formal parar definir un TDA

ABSTRACCION Es “ignorancia selectiva” Decidir que es importante y que no lo es Enfocarse y depender de lo que ES importante Ignorar y no depender de lo que NO ES importante El propósito de la abstracción no es ser poco específico, es más bien crear un nuevo nivel, en el cual se puede ser absolutamente preciso Edsger Dijkstra

ABSTRACCION PARA RESOLVER PROBLEMAS La mejor abstracción es aquella que hace simples las cosas complejas. Rescatar y resaltar los conceptos fundamentales Esconder los aspectos no importantes Ejemplo: Detalles de la implementación Mientras mas perfecta es una máquina, mas oculto se encuentra su funcionamiento. Al parecer, la perfección no se logra cuando no hay mas que añadir, si no cuando no haya mas que quitar. Antoine de Saint-Exupéry

ABSTRACCION DE DATOS Es una técnica poderosa de programación Permite “inventar”, o definir nuevos tipos de datos Observando e identificando entidades del mundo real: objetos Ocultando datos irrelevantes para la resolución del problema Gracias a esto, se pueden diseñar programas Mas cortos, Legibles y Flexibles Estos nuevos tipos de datos se conocen como: TIPOS DE DATOS ABSTRACTOS (TDA)

TIPOS DE DATOS ABSTRACTOS Un TDA trata de representar entidades del mundo real: objetos Especificando el QUE y no el COMO Se componen de Comportamiento  Operaciones Los TDAs existen PARA proveer operaciones Ejemplo: Un carro, es útil porque se lo puede manejar Manejar es un comportamiento u operación del TDA Carro Estado Se refiere al funcionamiento interno del TDA Un TDA correctamente creado mantiene su estado OCULTO Ejemplo: No nos interesa como Carro funciona, solo nos interesa… que funciona

EJEMPLO Se necesita crear un TDA para representar los números racionales La abstracción nos permitirá reconocer El comportamiento de un número racional y El estado (datos) del mismo TDA: Racional Comportamiento: Sumar, Restar, Multiplicar, Simplificar, etc. Estado: Numerador Denominador, siempre debe ser diferente de 0

VENTAJAS DE LOS TDA Permiten una mejor representación del mundo real Una solución puede estar compuesta de un grupo de TDAs Cada uno con sus comportamientos y estados El código se comprende mejor, pues los TDAs representan entidades del mundo real Permite llevar un control de cambios Si el estado de un TDA esta oculto, si se modifica, nadie se verá afectado Ejemplo: Se pueden hacer modificaciones a un auto sin que el usuario del mismo se entere o cambie su forma de USAR el auto Permite la extensibilidad de un sistema Cada Nuevo Tipo de Dato es un modulo que se adapta a una solución

DEFINICION DE UN TDA La definición de un TDA durante el diseño debería Clara, concisa, sin ambigüedades Sin embargo, muchos de nosotros usamos Lenguaje natural: sujeto a ambigüedades Lenguaje de programación en particular No todos lo entienden Una notación formal, generalizada Todos lo podrán entender y la definición será clara y concisa Una notación formal propuesta es BNF

QUE ES BNF? Backus-Naur Form Es una notación formal matemática Es utilizada para definir la sintaxis de los lenguajes Que esta permitido en cierto lenguaje y que no Sin lugar a ambigüedades Ejemplo: En lenguaje C, Hay reglas para declarar variables Y cada sentencia de control tiene su propia regla de sintaxis

¿Cómo funciona BNF? Es como un juego matemático Se busca definir un símbolo, dando las reglas para reemplazarlo Símbolo := alternativa1 | alternativa2 Si una expresión escrita Se puede expresar usando su definición BNF Estará correctamente escrita Si no, no será permitida según la sintaxis del lenguaje ¡ERROR!

REGLAS Y SINTAXIS DE BNF Una regla en BNF indica que Un símbolo no terminal a la izquierda del := puede ser reemplazado por la o las alternativas del lado derecho Las alternativas de reemplazo se separan con | Cada alternativa puede ser Otro símbolo no terminal Que aún falta por definir, va encerrado entre <> Un simbolo terminal Que ya no necesita más definición

SIMBOLOS EN EL BNF := | [..] {..} Equivalencia Separa opciones de reemplazo para un símbolo dado [..] Todo lo encerrado entre corchetes se considera opcional {..} Todo lo encerrado entre llaves se puede repetir mas de una vez

EL TDA RACIONAL CON BNF Comportamiento: Estado: Sumar, Restar, Multiplicar, Simplificar Estado: <racional> := <numerador>/<denominador> <numerador>:=<digito>{<digito>} <denominador>:=<dig_no_cero>{<digito>}

LAS CADENAS EN C Conocemos las cadenas: Conjuntos de caracteres En C, el concepto implica cierta complejidad Una cadena es un arreglo de caracteres o es el puntero al primer carácter El problema es que El uso de punteros a veces es confuso y las funciones para trabajo con cadenas no son amigables Ejemplo: char cadena[4]; // se puede trabajar, pero tiene una longitud máxima de 4 char *ncadena; //no se puede trabajar aun strcpy(cadena, “Mama”); //si sobrepasa la long. Max. Habra problemas ncadena = malloc(sizeof(char) * 4); //hay que conocer memoria dinámica

EL TDA string Mucha complejidad para usar las cadenas Definamos que es una cadena Basándonos en su comportamiento y estado Sin considerar la complejidad ¿Qué esperamos de las cadenas?  Comportamiento Poder asignarle valores Obtener un carácter de la cadena Calcular su longitud Buscar posición de un carácter en la cadena Concatenar cadenas Extraer una subcadena, etc.

DEFINICION DE STRING Comportamiento Estado (debe estar oculto) Obtener un carácter de la cadena Calcular su longitud Buscar posición de un carácter en la cadena Concatenar cadenas Extraer una subcadena, etc Estado (debe estar oculto) <string> := <fin_cadena>|<carácter><string> <caracter>:= ‘a’|’b’|…. <fin_cadena>:=‘\0’

EJERCICIOS EN CLASE Crear un TDA para representar: Un numero complejo y sus diferentes operaciones Una arreglo y sus diferentes operaciones