TIPOS DE DATOS ABSTRACTOS

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TIPOS DE DATOS ABSTRACTOS

• ESTRUCTURAS DE DATOS

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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

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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
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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
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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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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!

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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 ltgt
• Un simbolo terminal
• Que ya no necesita más definición

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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

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EL TDA RACIONAL CON BNF

• Comportamiento
• Sumar, Restar, Multiplicar, Simplificar
• Estado
• ltracionalgt ltnumeradorgt/ltdenominadorgt
• ltnumeradorgtltdigitogtltdigitogt
• ltdenominadorgtltdig_no_cerogtltdigitogt

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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 cadena4 // 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

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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.

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DEFINICION DE STRING

• Comportamiento
• 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)
• ltstringgt ltfin_cadenagtltcaráctergtltstringgt
• ltcaractergt ab.
• ltfin_cadenagt\0

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EJERCICIOS EN CLASE

• Crear un TDA para representar
• Un numero complejo y sus diferentes operaciones
• Una arreglo y sus diferentes operaciones