PROGRAMOWANIE STRUKTURALNE

PROGRAMOWANIE STRUKTURALNE Wprowadzenie do programowania w TP. część 3

Temat: Tablice.

Tablica • Tablica to struktura będąca uporządkowanym zbiorem elementów. • Każdy element posiada własny niepowtarzalny numer pozwalający go szybko odnaleźć. • Tablicę można porównać do ponumerowanych wieszaków w szatni: • każdemu numerowi odpowiada dokładnie jedna zawieszona kurtka lub płaszcz - okrycie, • aby odnaleźć kurtkę wystarczy znać przypisany jej numer.

Tablica jednowymiarowa • Deklaracja tablicy var tablica = array[1..N] of typ; • gdzie • tablica – nazwa tablicy • [1..N] - rozmiar tablicy od 1 do N • typ - typ tablicy (np. integer)

Temat Zbiory

Zbiory (sets) • Zbiory wykorzystuje się do przechowywania kolekcji elementów porządkowych. TYPE zbior = SET OF typ_podstawowy; (w Pascalu liczba elementów do 256)

Przykłady TYPE tydzien = (po, wt, sr, cz, pi, so, ni); zbiorliczb = SET OF 0..47; zbiorliter = SET OF 'A'..'Z'; dni_wolne = SET OF pi..ni; Tznakow = SET OF char; Tliczb = SET OF byte;

Przykłady var zbiorA, zbiorB, zbiorC: SET OF byte; begin zbiorA := [1,2,5,7]; zbiorB := [3,4,5,6]; zbiorC := zbiorA + zbiorB - [5]; if 5 in zbiorC then writeln (‘OK’); if 1 in zbiorC then writeln (‘Jest 1’); end.

Temat Rekordy

Rekordy – własne typy danych • Czasami zachodzi potrzeba utworzenia własnego typu - rekordu, który będzie przechowywał wymyślone przez nas dane. • Przypuśćmy że chciałbyś zbudować prostą bazę danych zawierającą imiona, nazwiska i inne dane swoich klientów. Zamiast przechowywać wszelkie dane w różnych osobnych tablicach, to tworzymy rekord.

Przykład type ksiazka=record autor:string[40]; nazwa:string[80]; rokwyd:integer; end; var biblioteka:array[1..50] of ksiazka; // … odwołanie do zawartości rekordu writeln(‘Autor: ’,biblioteka[2].autor);

Temat Wskaźniki

Wskaźniki • Wskaźniki to adresy pamięci, które pokazują komputerowi miejsce gdzie znajdują się jakieś dane. Pamięć do której odnoszą się wskaźniki można w każdej chwili zwalniać, deklarować i zmieniać.

Wskaźniki – uwagi praktyczne • Bez wskaźników nie byłoby możliwe nieograniczone tworzenie nowych danych, np. w słowniku. • Gdyby nie wskaźniki mielibyśmy z góry określoną liczbę słów, które słownik byłby w stanie zapamiętać, oraz nie moglibyśmy w systemie uruchomić większej liczby programów niż w nim zaplanowano.

Przykład var wsk_na_liczbe:^integer; begin clrscr; new(wsk_na_liczbe); wsk_na_liczbe^:=5; writeln('liczba=',wsk_na_liczbe^); dispose(wsk_na_liczbe); end.

Typ pointer • Typ wskaźników nazywa się pointer. Gdy jakąś zmienną zadeklarujesz jako poiner, będzie ona wskaźnikiem. Wskaźniki mogą adresować różne typy zmiennych. Mogą adresować liczby, napisy, tablice, itd. • Znacznik @ oznacza pobranie adresu zmiennej. • Typ pointer należy rzutować (unikniemy błędu kompilacji) w określony typ.

Przykład var wskaznik:pointer; //tworzenie wskaźnika tekst:string; begin clrscr; tekst:=‘Zwykły tekst'; wskaznik:=@tekst; //pobranie adresu writeln(string(wskaznik^)); //rzutowanie end.

Temat Posługiwanie się wskaźnikami i zmiennymi dynamicznymi

Ćwiczenia praktyczne

Temat Funkcje i procedury dynamicznego przydziału pamięci

Wprowadzenie • Dynamiczne struktury danych to takie, w których pamięć może być przydzielana w trakcie wykonywania programu, do tej operacji służą zmienne typu wskaźnikowego i zmienne wskazywane.

Wprowadzenie • Struktury te mogą być proste i złożone. Za ich pomocą można tworzyć np. dynamiczne struktury listowe, tj. uporządkowane zbiory składników, niekoniecznie o jednakowych typach. Składniki te mogą być elementami prostymi (liczbami, czy pojedynczymi znakami) lub elementami złożonymi (tabliczmi, rkordami, obiektami, listami).

Typy struktur listowych • stosy • kolejki • listy • jednokierunkowe • dwukierunkowe • cykliczne • drzewa

Temat Tworzenie i przetwarzanie dynamicznych struktur danych- stos

Stos • Stos (stack) jest to struktura danych składająca się z liniowo uporządkowanych zbiorów składników, z których tylko „najwyższy” jest niejako dostępny. Miejsce dostępu to wierzchołek stosu. Jest to jedyne miejsce, do którego można dołączyć lub z którego można usunąć elementy.

wierzchołek Stos • Każdy składnik stosu posiada wyróżniony element (wskaźnik), który wskazuje na następujący po nim (aders) składnik • Wskaźnik ostatniego składnika stosu wskazuje na pusty adres nil. • Wierzchołek stosu to miejsce wstawiania i usuwania danych. DANE DANE DANE DANE wskaźnik wskaźnik wskaźnik wskaźnik nil

Temat Tworzenie i przetwarzanie dynamicznych struktur danych- kolejka

Kolejki • Kolejka (queue) jest strukturą składającą się z liniowo uporządkowanych zbiorów składników, do której można dołączyć składnik tylko w jednym końcu (na końcu kolejki), a usunąć tylko na drugim końcu (na początku).

Kolejki • Powiązanie między składnikami kolejki jest podobne do powiązań między składnikami stosu. • Natomiast usuwamy składniki tylko na początku kolejki, zaś dodajemy na końcu kolejki. DANE DANE DANE DANE wskaźnik wskaźnik wskaźnik wskaźnik wierzchołek początek kolejki koniec kolejki nil

Temat Tworzenie i przetwarzanie dynamicznych struktur danych- listy

Listy • Listą (liniową) nazywamy liniowo uporządkowany zbiór składników, z którego w dowolnym miejscu można usunąć składnik, jak również dodać. • Wyróżniamy: • listy jednokierunkowe, • listy dwukierunkowe, • listy cykliczne.

Listy jednokierunkowe • Organizacja listy jednokierunkowej jest podobna do organizacji stosu bądź kolejki.

Listy dwukierunkowe • Listą dwukierunkową nazywamy liniowo uporządkowany zbiór składników, w którym dla każdego składnika, poza pierwszym i ostatnim, jest określony składnik poprzedni i następny. wierzchołek wskaźnik 1 wskaźnik 1 wskaźnik 1 wskaźnik 1 DANE DANE DANE DANE wskaźnik 2 wskaźnik 2 wskaźnik 2 wskaźnik 2 nil

Listy cykliczne • Lista cykliczna powstaje z listy jedno- lub dwukierunkowej przez powiązanie ostatniego składnika listy z jej pierwszym składnikiem. W wyniku takiego powiązania wyróżnione składniki (pierwszy i ostatni) przestają pełnić swoje funkcje. • W liście cyklicznej żaden ze składników nie jest wyróżniony.

Listy cykliczne wskaźnik 1 DANE wskaźnik 2 wskaźnik 1 wskaźnik 1 wskaźnik 1 wskaźnik 1 DANE DANE DANE DANE wskaźnik 2 wskaźnik 2 wskaźnik 2 wskaźnik 2

Temat Tworzenie i przetwarzanie dynamicznych struktur danych- drzewa

korzeń Drzewobinarne DANE DANE DANE DANE DANE DANE DANE DANE wskaźnik 0 wskaźnik 0 wskaźnik 0 wskaźnik 0 wskaźnik 0 wskaźnik 0 wskaźnik 0 wskaźnik 0 wskaźnik 1 wskaźnik 1 wskaźnik 1 wskaźnik 1 wskaźnik 1 wskaźnik 1 wskaźnik 1 wskaźnik 1 liść nil nil nil nil nil

PROGRAMOWANIE STRUKTURALNE