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MAPA – ESTRUTURA DE DADOS I – 52_2025

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ESTRUTURA DE DADOS

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Categoria: Análises e Desenvolvimento de Sistemas

Descrição

MAPA – ESTRUTURA DE DADOS I – 52_2025

O estudo das estruturas de dados em Filas e Pilhas é fundamental para entender como organizar e acessar informações de forma eficiente em programação. Uma Fila segue o princípio FIFO (First In, First Out), onde o primeiro elemento inserido é o primeiro a ser removido, ideal para cenários como processamento de tarefas em ordem de chegada.

Por outro lado, uma Pilha segue o princípio LIFO (Last In, First Out), em que o último elemento inserido é o primeiro a ser removido, adequada para situações como rastreamento de chamadas de função ou expressões matemáticas. Compreender as operações básicas, como inserção (enqueue/ push), remoção (dequeue/ pop), e visualização (front/ top), permite a implementação eficaz de algoritmos e soluções para uma variedade de problemas computacionais, contribuindo para o desenvolvimento de sistemas robustos e eficientes.

Filas e pilhas são muito importantes em diferentes processos no dia a dia, tanto para processos em computação quanto no “mundo real”. As filas são estruturas sequenciais ordenadas, onde um novo elemento sempre é inserido no final da fila e só pode ser removido o elemento do início da fila. Não se pode “furar a fila”.

Vamos alterar um pouco essa definição de fila para atender a um problema real. Imagine que você entra em uma fila em um banco que é gerenciada através de senhas. Porém, não é uma fila única e simples, mas uma fila que comporta diferentes situações:

Existem 4 caixas realizando o atendimento.
As senhas distribuídas possuem uma letra, que indica a categoria, seguida por um número sequencial.
Considere as seguintes categorias:

– C – Comum

– P – Prioridade (idosos, gestantes, etc.)

– R – Atendimento rápido (operações simples)

O caixa 1 atende às prioridades. Se não houver prioridades na fila, atendem o próximo da fila, de qualquer categoria.
Os caixas 2 e 3 realizam atendimentos comuns. Se não houver, atendem o próximo da fila, de qualquer categoria.
O caixa 4 é especial para atendimentos rápidos. Se não houver, atendem o próximo da fila, de qualquer categoria.

Segue uma implementação em linguagem C seguindo as regras apresentadas.

1 //Bibliotecas

2 #include <stdio.h>

3 #include <stdlib.h>

4 #include <locale.h>

6 //Constantes

7 #define tamanho 20

9 //Estrutura da Senha

10 typedef struct tsenha {

11 int numero;

12 char tipo;

13 } tsenha;

15 //Estrutura da Fila

16 struct tfilabanco {

17 tsenha dados[tamanho];

18 int ini;

19 int fim;

20 };

22 //Variáveis globais

23 struct tfilabanco fila;

24 int op, proximo;

26 //Protipação

27 void fila_entrar();

28 void fila_sair();

29 void fila_mostrar();

30 void menu_mostrar();

32 //Função principal

33 int main(){

34 setlocale(LC_ALL, “Portuguese”);

35 op = 1;

36 proximo = 1;

37 fila.ini = 0;

38 fila.fim = 0;

39 while (op != 0) {

40 system(“cls”);

41 fila_mostrar();

42 menu_mostrar();

43 scanf(“%d”, &op);

44 switch (op) {

45 case 1:

46 fila_entrar();

47 break;

48 case 2:

49 fila_sair();

50 break;

51 }

52 }

53 return 0;

54 }

56 //Adicionar um elemento no final da Fila

57 void fila_entrar(){

58 if (fila.fim == tamanho) {

59 printf(“\nA fila está cheia, volte outro dia!\n\n”);

60 system(“pause”);

61 return;

62 }

64 char tipo;

65 printf(“\nEscolha o tipo do atendimento:”);

66 printf(“\nC – Comum”);

67 printf(“\nP – Prioridade”);

68 printf(“\nR – Rápido: “);

69 scanf(” %c”, &tipo);

70 if (tipo != ‘C’ && tipo != ‘P’ && tipo != ‘R’) {

71 printf(“\nTipo de atendimento inválido!\n\n”);

72 return;

73 }

74 fila.dados[fila.fim].tipo = tipo;

75 fila.dados[fila.fim].numero = proximo;

76 proximo++;

77 fila.fim++;

78 }

80 //Retirar o primeiro elemento da Fila de acordo com o caixa

81 void fila_sair() {

82 if (fila.ini == fila.fim) {

83 printf(“\nFila vazia, mas logo aparece alguém!\n\n”);

84 system(“pause”);

85 } else {

86 int caixa;

87 char tipoatendimento;

88 printf(“\nQual caixa vai atender (1 a 4)?: “);

89 scanf(“%d”, &caixa);

90 switch (caixa) {

91 case 1:

92 tipoatendimento = ‘P’;

93 break;

94 case 2:

95 case 3:

96 tipoatendimento = ‘C’;

97 break;

98 case 4:

99 tipoatendimento = ‘R’;

100 break;

101 default:

102 printf(“\nValor inválido!”);

103 return;

104 }

105 // Define a posição do elemento aser removido como 0

106 int posicao = 0;

107

108 // Procura elemento do tipo correspondente

109 for (int i = 0; i < tamanho; i++) {

110 if (fila.dados[i].tipo == tipoatendimento) {

111 posicao = i;

112 break;

113 }

114 }

115

116 printf(“\n\n###### ATENDIMENTO #########\n”);

117 printf(“Senha: %c-%d\n”, fila.dados[posicao].tipo, fila.dados[posicao].numero);

118 printf(“Caixa: %d\n”, caixa);

119 printf(“###### ATENDIMENTO #########\n\n”);

120

121 // Retira elemento da posição e move os demais

122 for (int i = posicao; i < tamanho; i++) {

123 fila.dados[i].numero = fila.dados[i+1].numero;

124 fila.dados[i].tipo = fila.dados[i+1].tipo;

125 }

126 fila.dados[fila.fim].numero = 0;

127 fila.dados[fila.fim].tipo = ‘ ‘;

128 fila.fim–;

129 }

130 }

131

132 //Mostrar o conteúdo da Fila

133 void fila_mostrar() {

134 int i;

135 printf(“[ “);

136 for (i = 0; i < tamanho; i++) {

137 printf(“%c-%d “, fila.dados[i].tipo, fila.dados[i].numero);

138 }

139 printf(“]\n\n”);

140 }

141

142 //Mostrar o menu de opções

143 void menu_mostrar() {

144 printf(“\nEscolha uma opção:\n”);

145 printf(“1 – Nova senha\n”);

146 printf(“2 – Atender\n”);

147 printf(“0 – Sair\n\n”);

148 }

Fonte: Elaborado pelo professor, 2024.

Baseado nas regras apresentadas e no código fonte apresentado, RESPONDA às perguntas a seguir:

1- Explique como é possível armazenar número e letra para cada senha nessa solução.

2- Explique como é que o caixa 4 consegue chamar primeiro quem tem senha de atendimento rápido, detalhando esse trecho do algoritmo, e o que acontece caso não haja nenhuma senha dessa categoria.

3- Suponha que a fila esteja composta por: P-512, R-513, C-514, C-515, P-516. Quando o caixa 3 fizer uma chamada, qual senha será atendida? Como fica a fila após esse atendimento?

4 – Nas linhas 76 e 77 há dois incrementos de variáveis. Por que isso é feito e qual é a diferença entre essas variáveis?

Nossa equipe é composta por profissionais especializados em diversas áreas, o que nos permite oferecer uma assessoria completa na elaboração de uma ampla variedade de atividades. Estamos empenhados em garantir a autenticidade e originalidade de todos os trabalhos que realizamos.

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