1 FONDAMENTI DI INFORMATICA II Ingegneria Gestionale a.a ° Ciclo Pile e Code

2 Le Pile Le Pile (o Stack) sono liste concatenate sulle quali i nuovi nodi possono essere aggiunti o rimossi soltanto dalla sua testa. Una struttura di questo tipo viene detta Last In First Out (LIFO), poiché l’ultimo nodo aggiunto è anche il primo ad essere rimosso. Operazioni per le pile Push: crea un nodo in cui memorizza i dati passati dalla funzione chiamante e lo posiziona alla testa della pila. Pop: rimuove un nodo dalla testa della pila, acquisisce i dati in esso contenuti, rilascia la memoria allocata dal nodo estratto e restituisce il valore booleano true se l’operazione è andata a buon fine, altrimenti false.

3 Pile e Code Utilizzo delle pile Sono fondamentali, sotto il controllo del sistema operativo, per l’esecuzione della corretta sequenza delle operazioni nel corso di un programma. Un esempio è l’utilizzo per tenere traccia delle chiamate di funzione memorizzando l’indirizzo di ritorno della funzione chiamante. __________ __________ FunzioneA() __________ __________ __________ __________ __________ Programma Addr1 __________ FunzioneB() __________ __________ Return FunzioneA Addr2 __________ __________ __________ Return FunzioneB push(Addr1) push(Addr2) pop(Addr2) pop(Addr1)

4 Pile e Code Esempio per le pile // Stack class template definition // Derived from class List #ifndef STACK_H #define STACK_H #include "list.h" template class Stack : private List { public: void push( const STACKTYPE &d ) { insertAtFront( d ); } bool pop( STACKTYPE &d ) { return removeFromFront( d ); } bool isStackEmpty() const { return isEmpty(); } void printStack() const { print(); }}; #endif

5 Pile e Code // Driver to test the template Stack class #include #include "stack.h" using std::endl; int main() { Stack intStack; int popInteger, i; cout << "processing an integer Stack" << endl; for ( i = 0; i < 4; i++ ) { intStack.push( i ); intStack.printStack();} while ( !intStack.isStackEmpty() ) { intStack.pop( popInteger ); cout << popInteger << " popped from stack" << endl; intStack.printStack();}

6 Pile e Code Stack doubleStack; double val = 1.1, popdouble; cout << "processing a double Stack" << endl; for ( i = 0; i < 4; i++ ) { doubleStack.push( val ); doubleStack.printStack(); val += 1.1; } while ( !doubleStack.isStackEmpty() ) { doubleStack.pop( popdouble ); cout << popdouble << " popped from stack" << endl; doubleStack.printStack(); } return 0;}

7 Pile e Code processing an integer Stack The list is: 0 The list is: 1 0 The list is: The list is: popped from stack The list is: popped from stack The list is: popped from stack The list is: 0 0 popped from stack The list is empty

8 Pile e Code processing a double Stack The list is: 1.1 The list is: The list is: The list is: popped from stack The list is: popped from stack The list is: popped from stack The list is: popped from stack The list is empty All nodes destroyed

9 Pile e Code Le code Le code sono liste concatenate nelle quali i nodi sono inseriti soltanto in coda e rimossi soltanto dalla testa. Una struttura di questo tipo viene detta First In First Out (FIFO), poiché il primo nodo aggiunto è anche il primo ad essere rimosso. Operazioni per le pile Enqueue: crea un nodo in cui memorizza i dati passati dalla funzione chiamante e lo posiziona alla fine della coda. Dequeue: rimuove un nodo dalla testa della coda, acquisisce i dati in esso contenuti, rilascia la memoria allocata dal nodo estratto e restituisce il valore booleano true se l’operazione è andata a buon fine, altrimenti false.

10 Pile e Code Utilizzo delle code Le code, che hanno la proprietà di portare all’elaborazione i nodi che da più tempo sono stati inseriti (ossia i nodi più “vecchi”), hanno numerose applicazioni nell’ambito delle gestioni di un sistema operativo. Tra queste ricordiamo: - Le code di elaborazione dei processi nei sistemi Time Sharing - Le code di stampa. - Le code di instradamento dei messaggi gestiti da un router …ecc.

11 Pile e Code Esempio per le code // Queue class template definition // Derived from class List #ifndef QUEUE_H #define QUEUE_H #include "list.h" template class Queue: private List { public: void enqueue( const QUEUETYPE &d ) { insertAtBack( d ); } bool dequeue( QUEUETYPE &d ) { return removeFromFront( d ); } bool isQueueEmpty() const { return isEmpty(); } void printQueue() const { print(); } }; #endif

12 Pile e Code // Driver to test the template Queue class #include #include "queue.h" using std::endl; int main() { Queue intQueue; int dequeueInteger, i; cout << "processing an integer Queue" << endl; for ( i = 0; i < 4; i++ ) { intQueue.enqueue( i ); intQueue.printQueue(); } while ( !intQueue.isQueueEmpty() ) { intQueue.dequeue( dequeueInteger ); cout << dequeueInteger << " dequeued" << endl; intQueue.printQueue(); }

13 Pile e Code Queue doubleQueue; double val = 1.1, dequeuedouble; cout << "processing a double Queue" << endl; for ( i = 0; i < 4; i++ ) { doubleQueue.enqueue( val ); doubleQueue.printQueue(); val += 1.1; } while ( !doubleQueue.isQueueEmpty() ) { doubleQueue.dequeue( dequeuedouble ); cout << dequeuedouble << " dequeued" << endl; doubleQueue.printQueue(); } return 0; }

14 Pile e Code processing an integer Queue The list is: 0 The list is: 0 1 The list is: The list is: dequeued The list is: dequeued The list is: dequeued The list is: 3 3 dequeued The list is empty

15 Pile e Code processing a float Queue The list is: 1.1 The list is: The list is: The list is: dequeued The list is: dequeued The list is: dequeued The list is: dequeued The list is empty All nodes destroyed