📊 Capítulo 05: Estruturas de Dados Lineares

Módulo 01: Fundamentos da Computação

🗺️ O Espectro das Estruturas Lineares

flowchart LR
    VETOR["Vetores Contíguos\n(Acesso O(1) / Cache Line)"]
    --> LISTA["Listas Encadeadas\n(Nós e Ponteiros / Inserção O(1))"]
    --> PILHA["Pilhas (LIFO)\n(Push / Pop / Call Stack)"]
    --> FILA["Filas (FIFO)\n(Enqueue / Dequeue / Ring Buffer)"]

    style VETOR fill:#ede7f6,stroke:#512da8,stroke-width:2px
    style LISTA fill:#e8f5e9,stroke:#4caf50,stroke-width:1.5px
    style PILHA fill:#fff3e0,stroke:#ff9800,stroke-width:1.5px
    style FILA fill:#e1f5fe,stroke:#03a9f4,stroke-width:1.5px

🎯 Slide 1: Vetores Estáticos vs Dinâmicos

• Memória Contígua: Elementos armazenados lado a lado na RAM com indexação direta: \(\text{Endereço}(i) = \text{Base} + i \times \text{Size}\) —

• Acesso $O(1)$: Velocidade máxima impulsionada por cache hits de 64 bytes.

• Custo de Redimensionamento: Custo amortizado $O(1)$ ao dobrar a capacidade (Amortized Doubling).

🎯 Slide 2: Listas Encadeadas (Simples e Duplas)

• Nós Dispersos: Cada nó contém seu dado e um ponteiro para o próximo (next).

• Inserção/Remoção em $O(1)$: Não requer deslocamento de elementos na memória.

• Desvantagem de Hardware: Falta de localidade espacial (Cache Misses frequentes).

🎯 Slide 3: Pilhas (LIFO) e Filas (FIFO)

• Pilha (Last-In, First-Out): Operações push e pop no topo (usada em avaliações de expressões e chamadas de função).

• Fila (First-In, First-Out): Operações enqueue no fim e dequeue no início (usada em buffers de mensagens e escalonamento).

• Ring Buffer: Implementação circular eficiente sobre vetor fixo sem alocação dinâmica.