1 / 44

Arrays and collections – nizovi i kolekcije

Arrays and collections – nizovi i kolekcije. Nizovi i kolekcije su strukture podataka koje omogućavaju da se na efikasan način omogući programska manipulacija sa velikim brojem podataka koji predstavljaju neke grupacije koje treba tretirati kao celine

ruana
Download Presentation

Arrays and collections – nizovi i kolekcije

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Arrays and collections – nizovi i kolekcije • Nizovi i kolekcije su strukture podataka koje omogućavaju da se na efikasan način omogući programska manipulacija sa velikim brojem podataka koji predstavljaju neke grupacije koje treba tretirati kao celine • Ove strukture omogućavaju elegantno rešavanje raznih problema koji mogu da nastanu kod rukovanja sa velikim brojem podataka • Nizovi su jednostavnije strukture podataka od kolekcija tako da će prvo nizovi biti detaljno objašnjeni

  2. Šta je niz? • Niz je neuređena sekvenca podataka koji su svi istog tipa • Elementi niza su istog tipa i smešteni su u uzastopnim blokovima u memoriji • Niz je referentni tip podataka • Elementi niza su obeleženi numeričkim indeksom koji služi za referenciranje pojedinačnih elemenata niza • Deklaracija niza: • int[] pins; // Personal Identification Numbers • Uglaste zagrade iza tipa označavaju niz koji se zove pins • Za deklaraciju ne treba navesti broj elemenata

  3. Niz • Preporučuje se imenovanje niza sa imenicom u množini tako da asocira na koleciju podataka • Elementi niza mogu biti kako primitivni – vrednosni tipovi, tako i složeni referentni tipovi • Nizovi su uvek referentni tipovi bez obzira da li su elementi nizova vrednosni ili referentni tipovi • Niz kao referentni tip se ponaša kao i ostali referentni tipovi • Deklarisana nizovna promenljiva nalazi se na stack-u • Mesto u memoriji za elemente niza se ne rezerviše sve dok se sa new ne kreira niz sa navedenim brojem elemenata na heap-u

  4. Niz • Kreiranje niza na heap-u • pins = new int[4]; • Na heap-u se kreira niz od 4 elemenata tipa int koji se po default-u inicijalizuju, u ovom slučaju sa 0, ili sa null / false kod drugih tipova podataka (referenca / logički tip)

  5. Veličina niza – broj elemenata niza • Veličina niza ne mora da bude zadata konstantom, već se može odrediti u run time-u – tokom izvršavanja programa • int size = int.Parse(Console.ReadLine()); • int[] pins = new int[size]; • Veličina niza nije u principu ograničena, a može biti i 0 što je pogodno kada se broj elemenata niza izračunava, pa se može dobiti i 0 • Mogu se kreirati i višedimenzionalni nizovi sa dva ili više indeksa • int[,] table = new int[4,6];// dvo dimenzioni niz sa 4*6=24 elementa

  6. Inicijalizacija niza • Kada se niz kreira sa new, svi elementi niza se inicijalizuju sa podrazumevanim vrednostima u zavisnosti od tipa elemenata (0 / null / false) • Može se izvršiti i inicijalizacija niza sa drugačijim vrednostima različitim od podrazumevanih • int[] pins = new int[4]{ 9, 3, 7, 2 }; • Vrednosti za inicijalizaciju ne moraju biti konstantne • Random r = new Random(); • int[] pins = new int[4]{ r.Next() % 10, r.Next() % 10, • r.Next() % 10, r.Next() % 10 }; • System.Randomje klasa koja služi kao pseudorandom number generator

  7. Inicijalizacija niza • int[] pins = new int[3]{ 9, 3, 7, 2 }; // compile-time error • int[] pins = new int[4]{ 9, 3, 7 }; // compile-time error • int[] pins = new int[4]{ 9, 3, 7, 2 }; // okay • Navedeni broj elemenata i navedeni broj vrednosti za inicijalizaciju moraju biti isti • New se može izostaviti: • int[] pins = { 9, 3, 7, 2 }; • Niz struktura: • Time[] schedule = { new Time(12,30), new Time(5,30) };

  8. Implicitno zadat niz • Tip elemenata niza može biti implicitno zadat preko vrednosti za inicijalizaciju • var names = new[]{“John”, “Diana”, “James”, “Francesca”}; • Sve vrednosti moraju biti istog tipa • var bad = new[]{“John”, “Diana”, 99, 100}; • Dozvoljeno je mešati numeričke tipove koje compiler može da konvertuje i sve prebaci u tip najveće dužine – tačnosti – double u ovom slučaju • var numbers = new[]{1, 2, 3.5, 99.999};

  9. Niz anonimnih objekata • var names = new[] { new { Name = “John”, Age = 42 }, • new { Name = “Diana”, Age = 43 }, • new { Name = “James”, Age = 15 }, • new { Name = “Francesca”, Age = 13 } }; • Sa new[] se kreira kreira niz anonimnih objekata na stack-u dok se sa ostale 4 new naredbe kreiraju anonimni objekti koji moraju svi da imaju ista polja • Pošto se promenljiva names sa leve strane implicitno deklariše sa var, nije ni potrebno da se zna tip anonimnih objekata

  10. Pristup elementima niza • Pojedinačnim elementima niza se pristupa preko indeksa koji počinje sa nulom – prvi elemenat ima indeks 0, drugi 1, ... n-ti elemenat ima indeks n-1 • Čitanje 3. vrednosti niza: • int myPin; • myPin = pins[2]; • Upis 3. vrednosti u niz • myPin = 1645; • pins[2] = myPin;

  11. Pristup nepostojećem elementu niza • Pokušaj pristupa elementu niza koji je van opsega elemenata, tj. kada je indeks manji od0 iliveći oddužine niza – 1, daje izuzetak IndexOutOfRangeException • try • { • int[] pins = { 9, 3, 7, 2 }; • Console.WriteLine(pins[4]); // error, the 4th and last element is at index 3 • } • catch (IndexOutOfRangeException ex) • { • ... • }

  12. Prolazak kroz sve elemente niza • Svi nizovi nasleđuju od bazne klase System.Array u Microsoft .NET Framework-u • Property – svojstvo Length daje dužinu tj. broj elemenata niza • Ispis svih elemenata niza: • int[] pins = { 9, 3, 7, 2 }; • for (int index = 0; index < pins.Length; index++) • { • int pin = pins[index]; • Console.WriteLine(pin); • }

  13. Prolazak kroz sve elemente niza • Druga vrsta petlje za prolazak kroz sve elemente niza je for each petlja, modifikacija for petlje • int[] pins = { 9, 3, 7, 2 }; • foreach (int pin in pins) • { • Console.WriteLine(pin); • } • Promenljiva pin uzima vrednosti svih elemenata niza i treba da bude istog tipa kao i elementi niza • Foreach petlja ne zahteva poznavanje broja elemenata niza i automatski prolazi kroz sve elemente niza

  14. Poređenje for i foreach • Foreach petlja je pogodnija za prolazak kroz sve elemente kada je potrebno samo čitanje • For petlja se koristi kada treba pristupiti samo određenim elementima niza, ne svima • Foreach uvek ide uzlazno od 0 do n-1, ako treba ići u suprotnom smeru, koristi se običan for • Ako je potrebna vrednost index-a, koristi se for • Ako je potreban upis – dodela vrednosti elementima niza koristi se for, jer se sa foreach može samo čitati

  15. Niz sa anonimnim objektima • var names = new[] { new { Name = “John”, Age = 42 }, • new { Name = “Diana”, Age = 43 }, • new { Name = “James”, Age = 15 }, • new { Name = “Francesca”, Age = 13 } }; • foreach (varfamilyMember in names) • { • Console.WriteLine(“Name: {0}, Age: {1}”, familyMember.Name, familyMember.Age); • }

  16. Kopiranje nizova • Nizovi su referentni tipovi što znači da se kopiranje vrednosti promenljive svodi na kopiranje reference, tako da posle toga obe promenljive pokazuju na isti objekat na heap-u • int[] pins = { 9, 3, 7, 2 }; • int[] alias = pins; // alias and pins refer to the same array instance • Ako se na pr promeni pins[1], to se isto vidi I preko alias[1] • Ako je potrebno napraviti kopiju podataka – objekta na heap-u, mora se prethodno kreirati novi niz

  17. Kopiranje nizova • int[] pins = { 9, 3, 7, 2 }; • int[] copy = new int[4]; • Ili još bolje ovako: • int[] copy = new int[pins.Length]; • Zatim je potrebno kopiranje vrednosti elemenata • for (int i = 0; i < copy.Length; i++) • { • copy[i] = pins[i]; • } • Može i korišćenjem CopyTo metoda klase System.Array • pins.CopyTo(copy, 0);

  18. Kopiranje nizova • Postoji i statički metod Copy klase Array • Array.Copy(pins, copy, copy.Length); • Metod Clone ujedno kreira i kopira niz • int[] pins = { 9, 3, 7, 2 }; • int[] copy = (int[])pins.Clone(); • Metod Clone vraća Object, zbog čega je neophodan type casting (konverzija tipova) • Opisani metodi daju tzv plitku kopiju, jer ako su elementi niza reference, kopiranje se svodi na kopiju adresa, pri čemu iskopirane reference pokazuju na iste objekte kao i originalne reference

  19. Klase kolekcije • Microsoft .NET Framework obezbeđuje još nekoliko klasa iz imenskog prostora System.Collections koje pružaju veće mogućnosti za rad sa kolekcijama podataka u odnosu na nizove • Jedna od suštinskih razlika kolekcija u odnosu na niz je da su elementi kolekcije uvek objekti, tj. referentni tipovi, nezavisno da li su sami podaci vrednosni ili referentni tipovi • To znači da čak i kada su elementi kolekcije vrednosni tipovi, konvertuju se u objekte putem boxing-a

  20. Klase kolekcije • Elementi niza u memoriji:

  21. Klase kolekcije • Elementi kolekcije u memoriji:

  22. The ArrayList Collection Class • ArrayList klasa kolekcije se koristi kada su potrebne dodatne funkcionalnosti manipulacije sa elementima kolekcije koje nizovi ne omogućavaju • Promena dužine – broja elemenata kolekcije. Ako se koriste nizovi neophodno je kreirati novi niz duži nego prethodni i iskopirati sve elemente iz starog u novi niz vodeći računa da li je potrebna duboka ili plitka kopija elemenata niza • Brisanje elementa niza treba da se isprogramira – pomeranje ostalih elemenata niza - zadnji i prezadnji element su isti • Dodavanje novog elementa niza takođe treba da se isprogramira – pomeranje ostalih elemenata niza pri čemu se gubi zadnji element niza

  23. The ArrayList Collection Class • Kada se koristi ArrayList klasa: • Uklanjanje elementa iz kolekcije se vrši metodom Remove. Preostali elementi se automatski raspoređuju • Dodavanje elementa na sam kraj kolekcije se vrši metodom Add. Kolekcija se automatski produžava za jedan elemenat • Dodavanje elementa na proizvoljno mesto unutar kolekcije metodom Insert. Kolekcija se automatski produžava za jedan elemenat • Pristup elementima unutar kolekcije se vrši isto kao kod niza - Array

  24. The ArrayList Collection Classprimer • using System; • using System.Collections; • ... • ArrayList numbers = new ArrayList(); • ... • // fill the ArrayList • foreach (int number in new int[12]{10, 9, 8, 7, 7, 6, 5, 10, 4, 3, 2, 1}) • { • numbers.Add(number); • } • ...

  25. The ArrayList Collection Classprimer 2 • // insert an element in the penultimate position in the list, and move the last item up • // (the first parameter is the position; • // the second parameter is the value being inserted) • numbers.Insert(numbers.Count-1, 99); • // remove first element whose value is 7 (the 4th element, index 3) • numbers.Remove(7); • // remove the element that’s now the 7th element, index 6 (10) • numbers.RemoveAt(6);

  26. The ArrayList Collection Classprimer 3 • // iterate remaining 10 elements using a for statement • for (int i = 0; i < numbers.Count; i++) • { • int number = (int)numbers[i]; // notice the cast, which unboxes the value • Console.WriteLine(number); • } • // iterate remaining 10 using a foreach statement • foreach (int number in numbers) // no cast needed • { • Console.WriteLine(number); • }

  27. The Queue Collection Class • Queue klasa kolekcije implementira FIFO logiku • using System; • using System.Collections; • ... • Queue numbers = new Queue(); • ... • // fill the queue • foreach (int number in new int[4]{9, 3, 7, 2}) • { • numbers.Enqueue(number); • Console.WriteLine(number + “ has joined the queue”); • }

  28. The Queue Collection Class • // iterate through the queue • foreach (int number in numbers) • { • Console.WriteLine(number); • } • ... • // empty the queue • while (numbers.Count > 0) • { • int number = (int)numbers.Dequeue(); // cast required to unbox the value • Console.WriteLine(number + “ has left the queue”); • }

  29. The Stack Collection Class • Stack klasa kolekcije implementira LIFO logiku • using System; • using System.Collections; • ... • Stack numbers = new Stack(); • ... • // fill the stack • foreach (int number in new int[4]{9, 3, 7, 2}) • { • numbers.Push(number); • Console.WriteLine(number + “ has been pushed on the stack”); • }

  30. The Stack Collection Class • // iterate through the stack • foreach (int number in numbers) • { • Console.WriteLine(number); • } • ... • // empty the stack • while (numbers.Count > 0) • { • int number = (int)numbers.Pop(); • Console.WriteLine(number + “ has been popped off the stack”); • }

  31. The Hashtable Collection Class • Klasa kolekcije Hashtable omogućava indeksiranje elemenata kolekcije raznim drugim tipovima podataka osim tipom integer koji se koristi kod običnih nizova – Array • Klasa interno održava dva niza koji su povezani • Elementi jednog niza su ključevi i mogu biti integer, double, string, Time, dok su elementi drugog niza pridruženi i predstavljaju vrednosti. • Ključevi su jedinstveni i ne mogu se dodati duplikati • Klasa je veoma fleksibilna u pogledu tipova za ključeve i vrednosti – mogu biti vrednosni i referentni tipovi

  32. The Hashtable Collection Classprimer • using System; • using System.Collections; • ... • Hashtable ages = new Hashtable(); • ... • // fill the Hashtable • ages[“John”] = 42; • ages[“Diana”] = 43; • ages[“James”] = 15; • ages[“Francesca”] = 13;

  33. The Hashtable Collection Classprimer • // iterate using a foreach statement • // the iterator generates a DictionaryEntry object containing a key/value pair • foreach (DictionaryEntry element in ages) • { • string name = (string)element.Key; • int age = (int)element.Value; • Console.WriteLine(“Name: {0}, Age: {1}”, name, age); • }

  34. The SortedList Collection Class • Klasa kolekcije SortedList je slična klasi Hashtable jer dozvoljava korišćenje ključeva kao index-a • SortedList omogućava sortiranje članova kolekcije na osnovu ključa • Za sortiranje je potrebno da tipovi podataka budu istog tipa da bi se mogli porediti • U petlji foreach se takođe koristi tip DictionaryEntry za pristup elementima kolekcije

  35. The SortedList Collection Class primer • using System; • using System.Collections; • ... • SortedList ages = new SortedList(); • ... • // fill the SortedList • ages[“John”] = 42; • ages[“Diana”] = 43; • ages[“James”] = 15; • ages[“Francesca”] = 13;

  36. The SortedList Collection Class primer • // iterate using a foreach statement • // the iterator generates a DictionaryEntry object containing a key/value pair • foreach (DictionaryEntry element in ages) • { • string name = (string)element.Key; • int age = (int)element.Value; • Console.WriteLine(“Name: {0}, Age: {1}”, name, age); • }

  37. Inicijalizacija kolekcije • Inicijalizacija kolekcija koje koriste Add metod • ArrayList numbers = new ArrayList(){10, 9, 8, 7, 7}; • Interno se prethodna inicijalizacija realizuje preko niza poziva Add metoda – ne može za klase koje ne podržavaju Add – Stack i Queue • Inicijalizacija za klase sa key / value parovima • Hashtable ages = new Hashtable(){{“John”, 42}, {“Diana”, 43}, {“James”, 15}, {“Francesca”, • 13}};

  38. Poređenje nizova i kolekcija • Kod nizova se deklarišu tipovi elemenata, dok se kod kolekcija ne deklarišu element jer se čuvaju kao objekti • Primerak niza ima fiksnu veličinu i ne može da se skraćuje i produžava • Nizovi mogu da imaju više dimenzija, dok su kolekcije linearne

More Related