
- •Основні положення теорії алгоритмів та її застосування
- •Введення до теорії алгоритмів
- •Загальні риси алгоритмів
- •Машина Поста
- •Машина т’юринга
- •Основи лямбда-числення та функціонального програмування
- •Теза Черча-т’юринга про алгоритмічну розв’язність задачі
- •Проблема розв’язності (зависання)
- •Алгоритмічно нерозв’язні задачі
- •Проблема відсутності загального методу вирішення задачі
- •Проблема інформаційної невизначеності задачі
- •Проблема логічної нерозв’язності задачі
- •Побудова машини т’юринга для обчислення деяких простих функцій
- •Введення до оцінки складності алгоритмів
- •Визначення порядку складності алгоритму
- •Оптимізація алгоритмів
- •Структури даних в алгоритмічній мові програмування
- •Визначення алгоритмічної мови програмування
- •Базові елементи сучасної мови програмування: типи даних; екземпляри даних; вирази; оператори; функції; класи.
- •Поняття типу даних
- •Прості типи: числові; символьні; логічні.
- •Тип даних рядок
- •Структуровані типи даних: масиви, записи, множини
- •Типи даних за значенням і за посиланням
- •Сумісність типів та перетворення між типами даних
- •Екземпляри даних: змінні, константи
- •Видимість даних
- •Управління ходом виконання та структурування програм в алгоритмічній мові програмування
- •Вирази, операнди та операції
- •Основні операції: арифметичні; логічні; бульові; з використанням рядків
- •Поняття оператора
- •Прості оператори: присвоювання; виклику функції
- •Оператори управління ходом виконання: розгалуження; вибору; цикли; переходу
- •Структурування програм: функції та класи
- •Параметри функцій: вхідні, результуючі.
- •Рекурсивні функції
- •Файли: текстові, бінарні
- •Алгоритми чисельних методів, апроксимації функцій, інтегрування та вирішення рівнянь з одним невідомим
- •Чисельні методи
- •Особливості вирішення задач чисельними методами, точність та коректність рішень
- •Апроксимації функцій: лінійна інтерполяція; інтерполяційний многочлен Ньютона.
- •Чисельне інтегрування: метод трапецій; метод Сімпсона; метод Сімпсона з оцінкою погрішності.
- •Вирішення рівнянь з одним невідомим: метод простих ітерацій; метод Ньютона; метод парабол.
- •Алгоритми вирішення системи лінійних рівнянь, пошуку екстремуму функції
- •Вирішення системи лінійних рівнянь методом Гауса
- •Пошук екстремуму функцій одної змінної: метод золотого перетину; метод парабол.
- •Пошук екстремуму функцій багатьох змінних: метод координатного спуску; метод найскорішого спуску.
- •Алгоритми обробки масивів
- •Визначення масивів
- •Операції над масивами
- •Упорядкування масивів: сортування вибором; сортування вставкою; бульбашкове сортування; сортування методом Шелла; метод швидкого сортування.
- •Вибір методів сортування
- •Пошук в упорядкованих масивах методом половинного поділу, інтерполяційним методом
- •Застосування індексів для пошуку у невпорядкованих даних
- •Алгоритми обробки даних на основі списків та дерев
- •Визначення списку
- •Види списків: незалежні списки, однозв’язані списки; двозв’язані списки; кільцеві списки; упорядковані списки
- •Основні операції над списками: включення елементу до списку; видалення елементу; перехід між елементами; ітератор для списку
- •Упорядкування та пошук в списках
- •Похідні структури даних: черга, стек, дек
- •Визначення дерева
- •Впорядковані дерева
- •Бінарні дерева
- •Основні операції з бінарними деревами: включення елементу; видалення елементу; обхід дерева
- •Балансування дерева
- •Алгоритми обробки текстових даних на основі регулярних виразів
- •Введення до теорії кінцевих автоматів
- •Графічне представлення кінцевих автоматів
- •Використання кінцевого автомату: синтаксичний аналіз.
- •Реалізація синтаксичного аналізу файлу з розділяючими комами
- •Детерміновані та недетерміновані кінцеві автомати
- •Регулярні вирази
- •Форма Бекуса-Наура для запису регулярних виразів
- •Синтаксичний аналіз регулярних виразів
- •Компіляція регулярних виразів
- •Інструменти для спрощення роботи з регулярними виразами
- •Зіставлення рядків з регулярними виразами.
- •Алгоритми систем числення
- •Введення до систем числення
- •Двійкова система числення
- •Шістнадцяткова система числення
- •Системи числення з нетрадиційними основами
- •Перетворення між різними системами числення
- •Арифметика чисел з плаваючою комою
- •Точність операцій з плаваючою комою
- •Арифметика великих чисел
- •Алгоритми криптографії та хешування
- •Значення випадкових чисел у програмуванні
- •Алгоритми генерації рівномірно розподілених псевдовипадкових чисел
- •Перевірка якості випадкових чисел
- •Кодування з виправленням помилок
- •Стиснення даних
- •Стиснення даних зі словником
- •Алгоритм стиснення даних Лемпела-Зіва
- •Введення до криптографії
- •Елементи теорії порівнянь
- •Шифрування за допомогою випадкових чисел
- •Створення таємного ключа по Діффі-Хеллману
- •Система rsa
- •Алгоритми цифрового підпису
- •Введення до хешування
- •Функції хешування
- •Проста функція хешування рядків
- •Функції хешування з використанням рандомізації
- •Вирішення конфліктів за допомогою лінійного зондування
- •Псевдовипадкове зондування
- •Подвійне хешування
Файли: текстові, бінарні
Питання 2. Операції над бінарними файлами
Відкриття файлу
Перш ніж почати роботу з файлами необхідно використати простір імен System.IO:
using System.IO;
1. Процедура відкриття файлу здійснюється наступним чином:
FileStream fs = new FileStream("test.data", FileMode.CreateNew);
Перший параметр – ім’я файлу, другий параметр – режим, у якому відкривається файл.
Перелік доступних режимів (FileMode):
Append;
Create;
CreateNew;
Open;
OpenOrCreate;
Truncate.
2. Створення пристрою для доступу:
BinaryWriter w = new BinaryWriter(fs);
3. Виконання операцій по запису інформації до файлу:
for (int i = 0; i < 11; i++)
{
w.Write((int)i);
}
4. Закриття файлу:
w.Close();
fs.Close();
Програма, яка записує значення до файлу і зчитує їх
using System;
using System.IO;
namespace Simple
{
class App
{
public static void Main()
{
string fname = "test.data";
if (File.Exists(fname))
{
File.Delete(fname);
}
// Запис даних
FileStream fs = new FileStream(fname, FileMode.CreateNew);
BinaryWriter w = new BinaryWriter(fs);
for (int i = 0; i < 11; i++)
{
w.Write((int)i); // Вказуємо тип даних
}
w.Close();
fs.Close();
// Зчитування даних
fs = new FileStream(fname, FileMode.Open, FileAccess.Read);
BinaryReader r = new BinaryReader(fs);
for (int i = 0; i < 11; i++)
{
Console.WriteLine(r.ReadInt32()); // Вказуємо тип даних
}
r.Close();
fs.Close();
Console.ReadKey(); // Чекаємо натискання клавіші
}
}
}
Вміст файлу
Доступ до довільних елементів файлу
Якщо необхідно зчитувати не всі елементи файлу, а перейти до елементу з певним номером, можна використати метод Seek потоку:
fs.Seek(sizeof(Int32)*8, SeekOrigin.Begin);
Текстові файли відрізняються від бінарних тим, що передбачають збереження текстової інформацією у рядках, які закінчуються службовими символами закінчення рядку.
Зчитування і запис текстового файлу здійснюється по рядкам.
Приклад запису інформації до текстового файлу
using System;
using System.IO;
public class TextToFile
{
private const string FILE_NAME = "MyFile.txt";
public static void Main(String[] args)
{
if (File.Exists(FILE_NAME))
{
Console.WriteLine("{0} already exists.", FILE_NAME);
return;
}
using (StreamWriter sw = File.CreateText(FILE_NAME))
{
sw.WriteLine("This is my file.");
sw.WriteLine("I can write ints {0} or floats {1}, and so on.",
1, 4.2);
sw.Close();
}
}
}
Приклад читання інформації із текстового файлу
using System;
using System.IO;
public class TextFromFile
{
private const string FILE_NAME = "MyFile.txt";
public static void Main(String[] args)
{
if (!File.Exists(FILE_NAME))
{
Console.WriteLine("{0} does not exist.", FILE_NAME);
return;
}
using (StreamReader sr = File.OpenText(FILE_NAME))
{
String input;
while ((input=sr.ReadLine())!=null)
{
Console.WriteLine(input);
}
Console.WriteLine ("The end of the stream has been reached.");
sr.Close();
}
}