{
 "cells": [
  {
   "cell_type": "markdown",
   "id": "30c1d7f6",
   "metadata": {},
   "source": [
    "## Pilhas em Python\n",
    "\n",
    "Neste notebook vamos implementar uma **Pilha** (stack): uma estrutura de dados do tipo **LIFO** (*Last In, First Out*), em que o **último** elemento inserido é o **primeiro** a ser removido.\n",
    "\n",
    "A pilha é construída sobre um vetor de **capacidade fixa** e controla a posição do topo pelo atributo `topo`, que começa em `-1` indicando que a pilha está vazia.\n"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "id": "c62d468e",
   "metadata": {},
   "source": [
    "### A classe `Pilha`\n",
    "\n",
    "Os principais métodos são:\n",
    "\n",
    "- `esta_vazia()`: retorna `True` quando `topo == -1`;\n",
    "- `esta_cheia()`: retorna `True` quando `topo == capacidade - 1`;\n",
    "- `empilhar(valor)`: insere o valor no topo;\n",
    "- `desempilhar()`: remove e retorna o elemento do topo;\n",
    "- `ver_topo()`: retorna o elemento do topo **sem** removê-lo;\n",
    "- `imprimir()`: mostra os elementos da base até o topo.\n"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 1,
   "id": "3f3767eb",
   "metadata": {
    "execution": {
     "iopub.execute_input": "2026-09-28T17:09:02.808823Z",
     "iopub.status.busy": "2026-09-28T17:09:02.808629Z",
     "iopub.status.idle": "2026-09-28T17:09:02.822340Z",
     "shell.execute_reply": "2026-09-28T17:09:02.821413Z"
    }
   },
   "outputs": [],
   "source": [
    "class Pilha:\n",
    "    def __init__(self, capacidade):\n",
    "        self.capacidade = capacidade\n",
    "        self.topo = -1\n",
    "        self.valores = [0] * capacidade\n",
    "\n",
    "    def esta_vazia(self):\n",
    "        return self.topo == -1\n",
    "\n",
    "    def esta_cheia(self):\n",
    "        return self.topo == self.capacidade - 1\n",
    "\n",
    "    def empilhar(self, valor):\n",
    "        if self.esta_cheia():\n",
    "            return print(\"Pilha cheia. Não é possível empilhar.\")\n",
    "        self.topo += 1\n",
    "        self.valores[self.topo] = valor\n",
    "\n",
    "    def desempilhar(self):\n",
    "        if self.esta_vazia():\n",
    "            return print(\"Pilha vazia. Não é possível desempilhar.\")\n",
    "        valor = self.valores[self.topo]\n",
    "        self.topo -= 1\n",
    "        return valor\n",
    "\n",
    "    def ver_topo(self):\n",
    "        if self.esta_vazia():\n",
    "            return print(\"Pilha vazia.\")\n",
    "        return self.valores[self.topo]\n",
    "\n",
    "    def imprimir(self):\n",
    "        for i in range(self.topo + 1):\n",
    "            print(self.valores[i], end=' | ')\n",
    "        print()\n"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "id": "7e795f0c",
   "metadata": {},
   "source": [
    "### Testando a pilha vazia\n",
    "\n",
    "Criamos uma pilha com capacidade 5 e tentamos desempilhar antes de inserir qualquer coisa. O método `desempilhar()` deve avisar que a pilha está vazia.\n"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 2,
   "id": "8334df93",
   "metadata": {
    "execution": {
     "iopub.execute_input": "2026-09-28T17:09:02.824582Z",
     "iopub.status.busy": "2026-09-28T17:09:02.824401Z",
     "iopub.status.idle": "2026-09-28T17:09:02.829242Z",
     "shell.execute_reply": "2026-09-28T17:09:02.828325Z"
    }
   },
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "A pilha está vazia? True\n",
      "Pilha vazia. Não é possível desempilhar.\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "pilha = Pilha(5)\n",
    "print(\"A pilha está vazia?\", pilha.esta_vazia())\n",
    "pilha.desempilhar()\n"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "id": "bddc726f",
   "metadata": {},
   "source": [
    "### Empilhando os caracteres do nome\n",
    "\n",
    "Empilhamos as letras de `RAMON` uma a uma. Repare que o topo é sempre a **última** letra inserida.\n"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 3,
   "id": "b177c3cd",
   "metadata": {
    "execution": {
     "iopub.execute_input": "2026-09-28T17:09:02.831030Z",
     "iopub.status.busy": "2026-09-28T17:09:02.830872Z",
     "iopub.status.idle": "2026-09-28T17:09:02.834926Z",
     "shell.execute_reply": "2026-09-28T17:09:02.833687Z"
    }
   },
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "Empilhou R | topo: R\n",
      "R | \n",
      "Empilhou A | topo: A\n",
      "R | A | \n",
      "Empilhou M | topo: M\n",
      "R | A | M | \n",
      "Empilhou O | topo: O\n",
      "R | A | M | O | \n",
      "Empilhou N | topo: N\n",
      "R | A | M | O | N | \n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "for letra in \"RAMON\":\n",
    "    pilha.empilhar(letra)\n",
    "    print(f\"Empilhou {letra} | topo: {pilha.ver_topo()}\")\n",
    "    pilha.imprimir()\n"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "id": "83a7617c",
   "metadata": {},
   "source": [
    "### Verificando se a pilha está cheia\n",
    "\n",
    "A capacidade é 5 e já inserimos 5 letras. Uma nova inserção deve ser recusada.\n"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 4,
   "id": "b390f145",
   "metadata": {
    "execution": {
     "iopub.execute_input": "2026-09-28T17:09:02.837153Z",
     "iopub.status.busy": "2026-09-28T17:09:02.836923Z",
     "iopub.status.idle": "2026-09-28T17:09:02.841400Z",
     "shell.execute_reply": "2026-09-28T17:09:02.840606Z"
    }
   },
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "A pilha está cheia? True\n",
      "Pilha cheia. Não é possível empilhar.\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "print(\"A pilha está cheia?\", pilha.esta_cheia())\n",
    "pilha.empilhar(\"X\")\n"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "id": "92889615",
   "metadata": {},
   "source": [
    "### Consultando o topo\n",
    "\n",
    "O método `ver_topo()` retorna o elemento do topo sem removê-lo. Como o último valor empilhado foi `N`, ele deve ser retornado.\n"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 5,
   "id": "8f5498e2",
   "metadata": {
    "execution": {
     "iopub.execute_input": "2026-09-28T17:09:02.843251Z",
     "iopub.status.busy": "2026-09-28T17:09:02.843045Z",
     "iopub.status.idle": "2026-09-28T17:09:02.846789Z",
     "shell.execute_reply": "2026-09-28T17:09:02.845621Z"
    }
   },
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "Elemento no topo: N\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "print(\"Elemento no topo:\", pilha.ver_topo())\n"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "id": "922d97bc",
   "metadata": {},
   "source": [
    "### Desempilhando elementos\n",
    "\n",
    "Cada `desempilhar()` remove o elemento do topo. Após três remoções, o topo passa a ser a letra `A`.\n"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 6,
   "id": "ed43987b",
   "metadata": {
    "execution": {
     "iopub.execute_input": "2026-09-28T17:09:02.848767Z",
     "iopub.status.busy": "2026-09-28T17:09:02.848590Z",
     "iopub.status.idle": "2026-09-28T17:09:02.852684Z",
     "shell.execute_reply": "2026-09-28T17:09:02.851833Z"
    }
   },
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "Removido: N\n",
      "Removido: O\n",
      "Removido: M\n",
      "Elemento no topo: A\n",
      "R | A | \n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "print(\"Removido:\", pilha.desempilhar())\n",
    "print(\"Removido:\", pilha.desempilhar())\n",
    "print(\"Removido:\", pilha.desempilhar())\n",
    "\n",
    "print(\"Elemento no topo:\", pilha.ver_topo())\n",
    "pilha.imprimir()\n"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "id": "354e6b8b",
   "metadata": {},
   "source": [
    "### Resumo\n",
    "\n",
    "- A pilha segue o princípio **LIFO**: o último a entrar é o primeiro a sair.\n",
    "- Sua **capacidade é fixa** e usamos `topo` para controlar a posição atual.\n",
    "- Só é possível acessar e remover o elemento que está no **topo**.\n",
    "- Empilhar e desempilhar são operações **O(1)**.\n"
   ]
  }
 ],
 "metadata": {
  "kernelspec": {
   "display_name": "Python 3 (ipykernel)",
   "language": "python",
   "name": "python3"
  },
  "language_info": {
   "codemirror_mode": {
    "name": "ipython",
    "version": 3
   },
   "file_extension": ".py",
   "mimetype": "text/x-python",
   "name": "python",
   "nbconvert_exporter": "python",
   "pygments_lexer": "ipython3",
   "version": "3.13.3"
  }
 },
 "nbformat": 4,
 "nbformat_minor": 5
}