C14 #14 Puntatori e file. Il problema dell’ordinamento. Debug .

1. C14 #14 Puntatori e file. Il problema dell’ordinamento. Debug. Piero Scotto - C14

2. Finalità del corso Finalità del corso Finalità del corso Finalità del corso Finalità del corso Piero Scotto - C14

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8. Algoritmi di ordinamento • Per inserimento (cerco ogni volta il più piccolo e lo inserisco) • Per selezione (cerco l’elemento di valore minore e lo sposto all’inizio) • Bubblesort (scorro il vettore e confronto a due a due gli elementi) • ricorsivi (quicksort) Piero Scotto - C14

9. L’ordinamento. La funzione qsort Piero Scotto - C14

10. La funzione qsort (algoritmo di Quicksort) Nel linguaggio C è presente la funzione qsort di libreria (stdlib.h) che permette di ordinare un vettore di elementi a un costo O(N log N), buono in termini di prestazioni. La funzione ha il seguente prototipo: intqsort(void*v, size_tdimV, size_tdimE, int (*cmp)(constvoid*a,constvoid*b)) dove v è l’indirizzo del vettore da ordinare, dimVè la dimensione del vettore, dimEè la dimensione di un singolo elemento del vettore e cmpè la funzione che contiene il criterio con cui si può dire che un elemento è minore, maggiore o uguale di un altro. La funzione è progettata per poter agire su vettori contenenti qualsiasi tipo di dato, anche quelli definiti dal programmatore. Piero Scotto - C14

11. Come primo esempio supponiamo di voler ordinare un vettore di 10 interi: in questo caso la chiamata alla funzione qsort, supponendo che il vettore si chiami appunto vettore, sarà la seguente: qsort(vettore,10,sizeof(int),cmp); Ovviamente per realizzare l’ordinamento dovrà essere definita la funzione cmp, che risulta essere la parte più “complicata”. La funzione cmp deve comportarsi come la funzione strcmp di confronto tra stringhe nel C, cioè dovrà restituire un valore positivo se il primo elemento da confrontare è maggiore del secondo, minore di zero se il primo elemento è minore del secondo e uguale a zero se i due elementi sono uguali. In questo caso la funzione cmp dovrà essere così definita: Piero Scotto - C14

12. intcmp(constvoid*a, constvoid*b) { int primo = *(int *)a; int secondo = *(int *)b; if (primo > secondo) return 1; if (primo < secondo) return -1; return 0; } Come si può facilmente notare la funzione fa esattamen-te quanto detto in precedenza; qualche difficoltà di inter-pretazione la potrebbero dare le prime due righe, che in effetti non fanno altro che assegnare i valori degli interi da confrontare alle variabili primo e secondo, attraverso l’operatore di casting e la dereferenziazione dei puntatori. Piero Scotto - C14

13. L’operatore di dereferenziazione (il simbolo e’ un asterisco) applicato a un puntatore restituisce il valore memorizzato nella variabile a cui punta. E’ l’inverso dell’operatore &, che fornisce l’indirizzo. Se il vettore fosse un vettore di double basterebbe sostituire alla parola intla parola double e tutto funzionerebbe senza altre modifiche. Se poi si volesse ordinare in ordine discendente anziché ascendente basterebbe invertire” la definizione della funzione cmp. Cosa succede se invece di voler ordinare un vettore formato da tipi predefiniti (int, float, double, ecc.) ci fosse l’esigenza di ordinare un vettore di strutture dati costruite ad hoc per il programma? In realtà le modifiche da fare sono minime, una volta capito come funziona qsort e la funzione di comparazione. Se ad esempio fosse stata definita una struttura per contenere i dati di peso e altezza di una persona in questo modo: Piero Scotto - C14

14. struct persona{ int peso; int altezza; }; allora la chiamata di qsort risulterebbe fatta in questo modo qsort(vettore,10,sizeof(persona),cmp); e la funzione di comparazione avrebbe questa dichiarazione intcmp(constvoid*a, constvoid*b) { persona primo = *(persona *)a; persona secondo = *(persona *)b; if (primo.peso > secondo.peso) return 1; if (primo.peso < secondo.peso) return -1; if (primo.altezza > secondo.altezza) return 1; if (primo.altezza < secondo.altezza) return -1; return 0; } Piero Scotto - C14

15. Piero Scotto - C14

16. Per analizzare il funzionamento di un programma o per trovare errori un ottimo strumento è l’analisi dettagliata attraverso il DEBUG (F8) • Si seleziona una riga (del codice) di interesse • Si esegue fino al cursore • Step successivo • Nuova osservazione (newwatch) nome variabile • Si può analizzare stepbystep il programma e indagare il contenuto delle varibili Piero Scotto - C14

17. #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #define MAXPERSONE 100 #define LUNGNOME 32 /* definizione esterna perche' sia visibile anche nel prototipo */ struct persona { char nome[LUNGNOME]; char cognome[LUNGNOME]; inteta; int salario; }; void ordina(struct persona pe[], int n); intmain() { struct persona pers, persone[MAXPERSONE] = {"","",0,0}; FILE *fp; char file[FILENAME_MAX]; int i; intnumPersone; /* numero di persone lette */ Piero Scotto - C14

18. printf("Nome del file da leggere: "); gets(file); if ((fp=fopen(file,"r")) == NULL) { fprintf(stderr, "Non posso aprire il file: %s\n", file); returnEXIT_FAILURE; } i=0; while (i<MAXPERSONE && fscanf(fp, "%s%s%d%d", pers.nome, pers.cognome, &pers.eta, &pers.salario) == 4) persone[i++] = pers; if (!feof(fp)) fprintf(stderr, "Ci sono piu' di %d righe (ignorate)\n", MAXPERSONE); fclose(fp); numPersone = i; /* numero persone lette dal file */ ordina(persone, numPersone); Piero Scotto - C14

19. printf("Nome del file da scrivere: "); gets(file); if ((fp=fopen(file,"w")) == NULL) { fprintf(stderr, "Non posso aprire il file: %s\n", file); returnEXIT_FAILURE; } for (i=0; i<numPersone; i++) { pers = persone[i]; fprintf(fp, "%s%s%d %d\n", pers.nome, pers.cognome, pers.eta, pers.salario); } fclose(fp); returnEXIT_SUCCESS; } Piero Scotto - C14

20. void ordina(struct persona pe[], int n) { struct persona temp; int i, j, jmin; /* ordinamento selectionsort con chiave il campo cognome */ for (i=0; i<n-1; i++) { jmin = i; for (j=i+1; j<n; j++) if (strcmp(pe[j].cognome,pe[jmin].cognome) < 0) jmin = j; temp = pe[jmin]; pe[jmin] = pe[i]; pe[i] = temp; } } /* Note. Si preferisce verificare se la fscanf() restituisce 4 e non EOF perche' EOF viene restituito solo se NESSUN elemento viene letto arrivando alla fine del file; se invece per qualche motivo (es. sono rimasti da 1 a 3 valori) vengono letti meno di 4 valori, la fscanf() restituisce il numero di valori letti. La scanf() avrebbe potuto leggere i valori e collocarli subito nei membri: scanf(... persone[i].nome, persone[i].cognome, &persone[i].eta, &persone[i].salario) ma usare una variabile intermedia e' piu' chiaro e veloce (non deve calcolare ogni volta la posizione dell'elemento i del vettore) */ Piero Scotto - C14

21. File salari.txt PAOLO ZANCHI 43 23000 ANTONIO LOMONACO 67 35000 LUCIANO AIELLO 35 15000 MARIO SALVETTI 56 45000 Salari_ord.txt LUCIANO AIELLO 35 15000 ANTONIO LOMONACO 67 35000 MARIO SALVETTI 56 45000 PAOLO ZANCHI 43 23000 Piero Scotto - C14