Cap3PilasColas

Pilas y Colas
Capítulo 3

Pilas


Una pila representa una estructura lineal de datos en que se puede
agregar o quitar elementos únicamente por uno de los dos
extremos. En consecuencia, los elementos de una pila se eliminan
en el orden inverso al que se insertaron. Debido a está
característica, se le conoce como estructura LIFO (last input, first
output).



Existen muchos casos prácticos enlos que se utiliza la idea de pila:
Ejemplo; pila de platos, en el supermercado latas.
Las pilas con estructuras lineales como los arreglos, ya que sus
componentes ocupan lugares sucesivos en la ED y c/u tienen un
único sucesor/predecesor, con excepción del primero/último.




 Definición de Pila

Una colección de datos a los cuales se
les puede acceder mediante un extremo,
que se conocegeneralmente como tope.

Representación de Pilas





Las pilas no son estructuras
fundamentales de datos; es decir no están
definidas como tales en los lenguajes de
programación. Para su representación
requieren de otras EDs, como:
Arreglos
Listas



OC/SG utilizan arreglos. Es importante definir el
tamaño de la máximo de la pila, así como una
variable auxiliar que se denomina TOPE. Está
variablese utiliza para indicar el último elemento
que se insertó en la pila. (Figs.)

PILAS

Representación de pilas
 Al utilizar arreglos para implementar pilas se

tiene la limitación de que se debe reservar el
espacio en memoria con anticipación. Una
vez dado un máximo de capacidad a la pila
no es posible insertar un número de
elementos mayor que el máximo establecido.
Si esto ocurre, en otraspalabras si la pila
esta llena y se intenta insertar un nuevo
elemento, se producirá un error conocido
como desbordamiento –overflow

Posibles soluciones
 Una posible solución a este tipo de

inconvenientes consiste en definir pilas de
gran tamaño, pero esto resultará ineficiente y
costoso si solo se utilizarán algunos
elementos. No siempre es viable saber con
exactitud el número de elementos atratar, y
siempre existe la posibilidad de que ocurra
un error de desbordamiento.

Otra solución


Consiste en usar espacios compartidos de memoria para
la implementación de pilas. Supongamos que se necesitan
dos pilas, c/u con un tamaño máximo de N elementos. Se
definirá entonces un arreglo unidimensional de 2*N
elementos, en lugar de 2 arreglos de N elementos c/u.

Figura muestra la PILA 1ocupará desde la posición 1 en adelante, mientras
que la PILA 2 ocupará desde la posición 2*N hacias atrás (2*N-1..)
Si en algún momento del proceso la PILA 1 necesitará más espacio del que
realmente tiene -N- y en ese momento la PILA 2 no tiene ocupados todos sus
N lugares entonces sería posible agregar elementos a la PILA1 sin caer en
un error de desbordamiento. Algo similar podría suceder con la PILA2.

Espacios Compartidos

Error y Operaciones
Otro error que se puede presentar es
tratar de eliminar un elemento de un pila
vacía. Este tipo de error se le conoce
como subdesbordamiento –underflowOperaciones con pilas
Insertar un elemento –push- en la pila
Eliminar -pop – de la pila
Pila_vacía
Pila_llena

 Considerando que se tiene una pila
con una capacidad para almacenar un
núm máximode elementos –MAX- y
que el último de ellos se indica con
TOPE, a continuación se presentan los
algoritmos de las operaciones
mencionadas. Si la pila está vacía,
entonces TOPE es igual a 0.

Algoritmo Pila_vacía

Algoritmo Pila_llena

Algoritmo Pone

Algoritmo Quita

Ejemplo Días de la semana

Ejemplo Días de la semana

Ejemplo Días de la semana

Aplicaciones de Pilas


Las pilas son unEDs muy usadas en la
solución de diversos tipos de problemas, en
el área de computación. Algunos de los
casos más representativos de aplicación de
las mismas son:
 Llamadas a subprogramas
 Recursividad
 Tratamiento de expresiones aritméticas
 Ordenación

Llamadas a subprogramas
 Cuando se tiene un programa que llama a un

subprograma, también conocido como módulo o
función, internamente se...