lec 06_piles

Structures de donnéesLeçon n. 1 – Introduction et vue d’ensemble

Prof. A. EL FAKERENSIAS - UNIVERSITE MOHAMMED V SOUISSI

Leçon n° 6 – Structures de données linéaires : les piles

STRUCTURES DE

DONNÉES

STRUCTURES DE

DONNÉES




STRUCTURES DE DONNÉES LINÉAIRES:

LES PILES

STRUCTURES DE DONNÉES LINÉAIRES:

LES PILES




Plan de la leçonPlan de la leçon

Programmation structurée Programmation structurée

Le concept de pile Le concept de pile

Exemples de piles

Exemples de piles

Implantation des piles Implantation des piles




Programmation structurée

Programmation structurée




Programmation structuréeProgrammation structurée

Besoin de structurer l'informationBesoin de structurer l'information

Retenir la relation logique qui existe entre les donnéesRetenir la relation logique

qui existe entre les données

Traitement identique concernant une famille de problèmes

Traitement identique concernant une famille de problèmes




ExempleExemple

SDs permettant de mettre en attente des informations pour les récupérer plus tard

SDs permettant de mettre en attente des informations pour les récupérer plus tard

Besoin de structurer l'informationBesoin de structurer l'information

Programmation structuréeProgrammation structurée




Le concept de pileLe concept de pile





Une pile c’est quoi ?Une pile c’est quoi ?

SD caractérisée par un comportement particulier

en ce qui concerne l'insertion et l'extraction des éléments

SD caractérisée par un comportement particulier

en ce qui concerne l'insertion et l'extraction des éléments




DéfinitionDéfinition

Un ensemble d'élémentsde même type

Un ensemble d'élémentsde même type

Seul l'élément au sommet est visible

Seul l'élément au sommet est visible





DéfinitionDéfinition

EmpilementEmpilement

DépilementDépilement

Pile Pile

SommetSommet






#define Max 100enum boolean {false,true}typedef struct Elem {…} element;struct pile { element vec [Max]; int sommet;} p;

#define Max 100enum boolean {false,true}typedef struct Elem {…} element;struct pile { element vec [Max]; int sommet;} p;

Mise en oeuvreMise en oeuvre




Initialiser une pile à vide Initialiser une pile à vide

raz()raz()

PilePile

Sommet Sommet





void raz() { p.sommet = -1; return ;}

void raz() { p.sommet = -1; return ;}


Initialiser une pile à vide Initialiser une pile à vide




Indiquer si une pile est vide Indiquer si une pile est vide

empty()empty()

PilePile

Sommet Sommet falsefalse





empty()empty()

PilePile

Sommet Sommet truetrue






boolean empty(){ return ( if (p.sommet == -1) return true; else return false;}

boolean empty(){ return ( if (p.sommet == -1) return true; else return false;}






Récupérer l'élément au sommet Récupérer l'élément au sommet

pop(x)pop(x)

PilePile

SommetSommet





PilePile

SommetSommet


PilePile

SommetSommet

pop(x)pop(x)





element pop() { if( empty() == true ) { perror("Pile vide"); exit(1); } else { res = p.vec[p.sommet ]; p.sommet--; } return(res);}

element pop() { if( empty() == true ) { perror("Pile vide"); exit(1); } else { res = p.vec[p.sommet ]; p.sommet--; } return(res);}






Ajouter un nouvel élément x Ajouter un nouvel élément x

push(x)push(x)

PilePile

SommetSommetxx





push(x)push(x)

PilePile

SommetSommetxx

xx






void push(element x) { if(p.sommet == Max-1) { perror("Pile pleine"); exit(2);} else { p.sommet++; p.vec[p.sommet ] = x; } return;}

void push(element x) { if(p.sommet == Max-1) { perror("Pile pleine"); exit(2);} else { p.sommet++; p.vec[p.sommet ] = x; } return;}






Exemples d’utilisationExemples

d’utilisation




Les problèmes qui suivent une stratégie LIFO : Last In First OutLes problèmes qui suivent une

stratégie LIFO : Last In First Out

Exemples d’utilisationExemples d’utilisation

La première information à être récupérée est celle qui a été mise en attente en dernier

La première information à être récupérée est celle qui a été mise en attente en dernier

DomainesDomaines




Domaine d'utilisationDomaine d'utilisation

Compilation Compilation

Évaluation d'expressions arithmétiques, logiques, … Évaluation d'expressions arithmétiques, logiques, …

Exemples d’utilisationExemples d’utilisation




Exécution d'une fonction Exécution d'une fonction

Objets créés à chaque appelObjets créés à chaque appel

Variables localesariables locales Variables localesariables locales

Arguments passés par valeursrguments passés par valeurs Arguments passés par valeursrguments passés par valeurs






float echanger(float a, b){ float x = a; a=b; b=x; return x;}

float echanger(float a, b){ float x = a; a=b; b=x; return x;}






int y =echanger(2.5,5.7);int y =echanger(2.5,5.7);

? yyaa2.5

5.7 bb? xx





Objets détruits à chaque retourObjets détruits à chaque retour

Les derniers, en vue de retrouverles données à l'état où elles

étaient avant l'appel

Les derniers, en vue de retrouverles données à l'état où elles

étaient avant l'appel

? yyaa5.7

2.5 bb2.5 xx

2.5 yy




Mini éditeur de texte


Effacement de caractèresà l'aide du caractère '#‘

Destruction d'une ligne

à l'aide du caractère '@'

Effacement de caractèresà l'aide du caractère '#‘

Destruction d'une ligne

à l'aide du caractère '@'




EditeurEditeur

copy fich1 fich2copy fich1 fich2

mkd@copie##y fich1 fich2mkd@copie##y fich1 fich2

TapéTapé

InterprétéInterprété






#include "pile.h"void editeur() { char c; raz(); while( (c=getchar()) != ’\n’) { switch ( c ) { case '#' : pop(); break; case '@' : raz(); break; default : push(c); } } afficher()}

#include "pile.h"void editeur() { char c; raz(); while( (c=getchar()) != ’\n’) { switch ( c ) { case '#' : pop(); break; case '@' : raz(); break; default : push(c); } } afficher()}

Pile à définir iciPile à définir ici

Caractère ordinaireCaractère ordinaire

En ordre inverseEn ordre inverse




Exercice 1Exercice 1




Expressions avec parenthèsesExpressions avec parenthèses

ExerciceExercice

ProblèmeProblème

S'assurer que les parenthèses ((et)), les crochets ([et]) et les accolades ({et}) sont correctement imbriqués

S'assurer que les parenthèses ((et)), les crochets ([et]) et les accolades ({et}) sont correctement imbriqués





ExerciceExercice

ProblèmeProblème

{x+(y-[a+b])*c-[(d+e)]}{x+(y-[a+b])*c-[(d+e)]}





ExerciceExercice

Il y a autant de délimiteurs ouvrants que fermants Il y a autant de délimiteurs ouvrants que fermants

Chaque délimiteur fermant, d'un type donné, est précédé par un symbole du même type qui l'ouvre

Chaque délimiteur fermant, d'un type donné, est précédé par un symbole du même type qui l'ouvre




QuestionQuestion

Pour quelle raison la résolutionde ce problème fait-elle appelà l'utilisation d'une SD pile?

Pour quelle raison la résolutionde ce problème fait-elle appelà l'utilisation d'une SD pile?

ExerciceExercice

{x+(y-[a+b])*c-[(d+e)]}{x+(y-[a+b])*c-[(d+e)]}




Stratégie LIFO Stratégie LIFO

Le dernier délimiteur ouvert est le premier à fermer

Le dernier délimiteur ouvert est le premier à fermer

ExerciceExercice

{x+(y-[a+b])*c-[(d+e)]}{x+(y-[a+b])*c-[(d+e)]}




QuestionQuestion

Etat de la pile après la lecture de la chaîne :Etat de la pile après la lecture de la chaîne :

ExerciceExercice

{x+(y-[a+b])*c-[(d+e)]}{x+(y-[a+b])*c-[(d+e)]}




ExerciceExercice

Etat de la pileEtat de la pile

{PilePile

([

{x+(y-[a+b])*c-[(d+e)]}{x+(y-[a+b])*c-[(d+e)]}




{([

ExerciceExercice


{[(

{

{x+(y-[a+b])*c-[(d+e)]}{x+(y-[a+b])*c-[(d+e)]}




ExerciceExercice


{[(

{[(

{[

{x+(y-[a+b])*c-[(d+e)]}{x+(y-[a+b])*c-[(d+e)]}




{[

{

ExerciceExercice


{x+(y-[a+b])*c-[(d+e)]}{x+(y-[a+b])*c-[(d+e)]}




ExerciceExercice

EcrireEcrire

Un programme qui examinela validité d'une expression

mathématique donnée

Un programme qui examinela validité d'une expression

mathématique donnée




switch(c){ case '(','[','{':

correct := push(c); break; case ')',']','}': {

o= pop(); switch(o){

case '(': if(c!=')') correct=false; break; … }

switch(c){ case '(','[','{':

correct := push(c); break; case ')',']','}': {

o= pop(); switch(o){

case '(': if(c!=')') correct=false; break; … }

// délimiteur ouvrant, on l'empile// délimiteur ouvrant, on l'empile

// délimiteur fermant, on dépile// délimiteur fermant, on dépile

// Ouvrant et fermant sont de même type

// Ouvrant et fermant sont de même type




if ( empty() && correct ) { printf("\n Votre expression est valide\n");}else{ printf("\n Votre expression n'est pas valide\n");}

if ( empty() && correct ) { printf("\n Votre expression est valide\n");}else{ printf("\n Votre expression n'est pas valide\n");}




Exercice 2Exercice 2




Imbrication des bouclesImbrication des boucles

Imbrication des boucles dans unlangage

Imbrication des boucles dans unlangage

DO 1Instructions DO 2 Instructions END 2 DO 3 Instructions END END 1


Sans labelSans label




Le programme est constituédes expressions

Le programme est constituédes expressions

DO Label END Label

DO Label END Label

Label identificateur

valide ou blanc

Label identificateur

valide ou blanc






AlgorithmeAlgorithme



lire chaque expression, l'afficher à l'écran avec un message :

lire chaque expression, l'afficher à l'écran avec un message :

BOUCLE 1 OUVERTE BOUCLE 2 OUVERTE

BOUCLE 1 OUVERTE BOUCLE 2 OUVERTE




AlgorithmeAlgorithme

Tant que (il y a une ligne à lire) faire lire (ligne); afficher (ligne); instr:= le premier mot de la ligne; label:= le deuxième mot de la ligne; Si instr = 'DO' Alors Afficher un message approprié;

Tant que (il y a une ligne à lire) faire lire (ligne); afficher (ligne); instr:= le premier mot de la ligne; label:= le deuxième mot de la ligne; Si instr = 'DO' Alors Afficher un message approprié;

Stocke label quelque part !






Sinon Si instr='END' Alors Si label= '' Alors Afficher un message fermant la dernière boucle ouverte Sinon Afficher un message fermant toutes les boucles en remontant jusqu'à la boucle label Finsi Sinon Afficher un message d'erreur Finsi FinsiRefaire

Sinon Si instr='END' Alors Si label= '' Alors Afficher un message fermant la dernière boucle ouverte Sinon Afficher un message fermant toutes les boucles en remontant jusqu'à la boucle label Finsi Sinon Afficher un message d'erreur Finsi FinsiRefaire






Beaucoup d'imprécisionsBeaucoup d'imprécisions

Comment le retrouveret l'extraire?

Comment le retrouveret l'extraire?

Où? Où?





D'après l'analysefaite précédemment

D'après l'analysefaite précédemment

La dernière boucle ouverteest la première à fermer,montre qu'il est natureld'utiliser une SD PILE

La dernière boucle ouverteest la première à fermer,montre qu'il est natureld'utiliser une SD PILE







DoncDonc

push(PILE,label)push(PILE,label)





STRUCTURES DE

DONNÉES

STRUCTURES DE

DONNÉES

lec 06_piles

Documents