Manual que hize para aprender Tipos de datos abstractos (TDA) con python, Solo por ahora con Pilas (Stacks) y Colas (Queues)

1. Aprendiendo Python
Estructuras de Datos
Por Juan Astudillo

2. TDA: Tipos Abstractos de Datos
Pilas, Colas, Listas por Comprensión
(Stack & Queue)

3. Data Type List
• list.append(x)
Agrega un elemento al final de la lista; equivalente a: a[len(a):] = [x].
• list.extend(L)
Extiende la lista agregando todos los elementos de la lista dada;
equivalente a a[len(a):] = L.
• list.insert(i, x)
Inserta un ítem a la posición dada. El primer argumento es el índice
del elemento antes del cual se va a insertar, entonces a.insert(0, x)
inserta al frente de la lista, y a.insert(len(a), x) es equivalente a
a.append(x).

4. Data Type List
• list.remove(x)
Remueve el primer item desde la lista cuyo valor es x. Arroja un
error si no existe tal ítem.
• list.pop([i])
Remueve el item a la posición entregada en la lista, y lo retorna. Si el
índice no es especificado, a.pop() remueve y retorna el ultimo ítem
en la lista. (Los paréntesis cuadrados alrededor de i en el método
denota que el parámetro es opcional).

5. Data Type List
• list.index(x)
Retorna el índice en la lista del primer ítem cuyo valor es x. Arroja
un error si dicho ítem no está.
• list.count(x)
Retorno el numero de veces que x aparece en la lista.
• list.sort()
Ordena los ítems de la lista.
• list.reverse()
Reversa los elementos de la lista.

6. Pilas (Stacks)
• Una pila (stack en inglés) es parte de los TDA (Tipos Abstractos de
Datos) es una lista ordenada o estructura de datos en la que el
modo de acceso a sus elementos es de tipo LIFO (del inglés Last In
First Out, último en entrar, primero en salir) que permite almacenar
y recuperar datos.
• Esta estructura TDA se usa en multitud de ocasiones en el área de la
informática debido a su simplicitud y ordenación implícita de la
propia estructura.

7. Pilas (Stacks)
• En todo momento sólo se tiene acceso a la parte superior de la pila,
es decir, al último objeto apilado (denominado TOS, Top of Stack en
inglés ( es español a veces llamado Tope)). La operación sacar
permite la obtención de este elemento, que es retirado de la pila
permitiendo el acceso al siguiente (apilado con anterioridad), que
pasa a ser el nuevo TOS.
• Por analogía con objetos cotidianos, una operación apilar equivaldría
a colocar un plato sobre una pila de platos, y una operación retirar a
retirarlo.

8. Pilas (Stacks)
• Para que se ocupan las Pilas:
-Evaluación de expresiones en notación postfija (notación polaca
inversa).
-Reconocedores sintácticos de lenguajes independientes del contexto
-Implementación de recursividad.

9. Pilas (Stacks)
Operaciones con Pilas
Una pila cuenta con 2 operaciones imprescindibles: apilar (Push) y
desapilar (Pop), a las que en las implementaciones modernas de las
pilas se suelen añadir más de uso habitual.
Crear: se crea la pila vacía. (constructor)
Tamaño: regresa el numero de elementos de la pila. (size)
Apilar: se añade un elemento a la pila.(push)

10. Pilas (Stacks)
• Operaciones con Pilas (continuación)
Desapilar (retirar): se elimina el elemento frontal de la pila.(pop)
Cima: devuelve el elemento que esta en la cima de la pila. (top o peek)
Vacía: devuelve cierto si la pila está vacía o falso en caso contrario
(empty).

11. Pilas (Stacks)

12. Pilas (Stacks)
Programa en Python que muestra el comportamiento de LIFO
Utlizamos el datatype “List” y algunos métodos para ocuparlo como stack
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> stack = [2,4,5]
>>> stack.append(6)
>>> stack.append(7)
>>> stack
[2, 4, 5, 6, 7]
>>> stack.pop()
7
>>> stack.pop()
6
>>> stack.pop()
5
>>> stack.pop()
4
>>> stack.pop()
2
>>> stack.pop()

13. Colas (Queue)
•Una cola (también llamada fila) es otro TDA, es una estructura de
datos, caracterizada por ser una secuencia de elementos en la que la
operación de inserción push se realiza por un extremo y la operación
de extracción pop por el otro. También se le llama estructura FIFO (del
inglés First In First Out), debido a que el primer elemento en entrar será
también el primero en salir.
•Las colas se utilizan en sistemas informáticos, transportes y
operaciones de investigación (entre otros), dónde los objetos, personas
o eventos son tomados como datos que se almacenan y se guardan
mediante colas para su posterior procesamiento.
Este tipo de estructura de datos abstracta se implementa en lenguajes
orientados a objetos mediante clases, en forma de listas enlazadas.

14. Colas (Queue)
Operaciones Básicas con Colas
•Crear: se crea la cola vacía.
•Encolar (añadir, entrar, insertar): se añade un elemento a la cola. Se
añade al final de esta.
•Desencolar (sacar, salir, eliminar): se elimina el elemento frontal de
la cola, es decir, el primer elemento que entró.
•Frente (consultar, front): se devuelve el elemento frontal de la cola,
es decir, el primer elemento que entró.

15. Colas (Queue)
Ejemplo Visual de Cola

16. Colas (Queue)
>>> from collections import deque
>>> queue = deque(["Erick", "Miguel", "john"])
>>> queue.append("david")
>>> queue.append("hoffmann")
>>> queue.popleft()
>>> queue.popleft()
'Erick'
>>> queue.popleft()
'Miguel'
>>> queue.popleft()
'john'
>>> queue.popleft()
'david'
>>> queue.popleft()
'hoffmann'
>>> queue.popleft()
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
IndexError: pop from an empty deque

17. Listas por Comprensión (List Comprehensions )
>>> squares = []
>>> for x in range(10):
... squares.append(x**2)
...
>>> squares
[0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]
Las listas por comprensión proporcionan una manera concisa para crear
listas. Las aplicaciones más comunes son para hacer nuevas listas donde
cada elemento es el resultado de algunas operaciones aplicadas a cada
miembro de otra secuencia o repetible, o para crear una sub secuencia
de aquellos elementos que cumplan una determinada condición.

18. Listas por Comprensión (List Comprehensions )
>>> [(x, y) for x in [1,2,3] for y in [3,1,4] if x != y]
[(1, 3), (1, 4), (2, 3), (2, 1), (2, 4), (3, 1), (3, 4)]
ejemplo de lista por Comprensión:
>>> combs = []
>>> for x in [1,2,3]:
… for y in [3,1,4]:
… if x != y:
… combs.append((x, y))
...
>>> combs
[(1, 3), (1, 4), (2, 3), (2, 1), (2, 4), (3, 1), (3, 4)]
es equivalente a:

19. Listas por Comprensión (List Comprehensions )
ejemplo de lista por Comprensión:
>>> from math import pi
>>> [str(round(pi, i)) for i in range(1, 6)]
['3.1', '3.14', '3.142', '3.1416', '3.14159']

20. • Métodos para Pilas (Stack) sobre Stack
(Estos son algunos de los más usados e importantes)
• Push
• Pop
• Peek
• Size
• Get
• Set
• Search
• Print <pila>;
• Métodos para Colas (Queue) sobre LinkedList
• AddFirst
• RemoveLast
• PeekLast => Front
• Size
• Get
• Set
• Print <cola>;
Resumen

21. Gracias
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