
- •В.В. Чуркин технологии программирования
- •Содержание
- •Введение
- •Указатели. Операции над указателями Операции адресации и разыменования.
- •Арифметические операции.
- •Присваивание указателей.
- •Смещение и индексирование указателей.
- •Функции
- •Объявление функции (прототип)
- •Параметры функции
- •Встроенные функции
- •Функции с параметрами со значениями по умолчанию
- •Параметры функции main()
- •Рекурсивные функции
- •Перегрузка функций
- •Шаблоны функций
- •Указатели на функции
- •Объявление и инициализация массива указателей на функции:
- •Указатель на функцию как возвращаемое функцией значение
- •Выделение и освобождение динамической памяти
- •Символьные и строковые данные Символьные константы
- •Строковые константы (строки)
- •Символьные переменные
- •Строки – переменные
- •Специальные функции ввода-вывода строк
- •Стандартная библиотека функций языка с
- •Файлы Потоковый ввод-вывод в языке с Функции верхнего уровня файлового ввода-вывода
- •Открытие и закрытие потока
- •Текстовый режим
- •Бинарный режим
- •Закрытие файла
- •Функции в языке c для работы с файлами
- •Двоичный (бинарный) режим обмена с файлами
- •Строковый обмен с файлами
- •Форматный обмен с файлами
- •Позиционирование в потоке
- •Ввод-вывод нижнего уровня
- •Открытие / закрытие файла
- •Чтение и запись данных
- •Произвольный доступ к файлу
- •Позиционирование файлов
- •Сортировки числовых массивов Принцип наименьших привилегий
- •Обменная сортировка (SwapSort)
- •Сортировка выбором (SelectSort)
- •Пузырьковая сортировка (BubbleSort)
- •Сортировка вставками (InsertSort)
- •Быстрая сортировка (QuickSort)
- •Поиск в числовых массивах
- •Структуры
- •Форматы определения структурных типов
- •Форматы определения объектов структурных типов
- •Операции над объектами структурного типа
- •Доступ к элементам объектов структурного типа
- •Структуры, массивы и указатели
- •Объединения (смеси)
- •Оператор switch (переключатель)
- •Динамические структуры данных
- •Реализация стека с помощью массива
- •Очередь
- •Очередь приоритетов
- •Реализация очереди с помощью массива
- •Линейные списки
- •Функции для работы с двунаправленным линейным списком
- •Реализация списка с помощью массивов
- •Поиск хэшированием
- •Бинарные деревья
- •Бинарное упорядоченное дерево (дерево поиска)
- •Идеально сбалансированное дерево
- •Операции с бинарным упорядоченным деревом
- •Удаление узла из дерева
- •Обход (просмотр) дерева
- •Реализация дерева с помощью массивов
- •Вывод динамических структур в файл и чтение их из файла
- •Сбалансированные (avl) деревья
- •Алгоритм avl-вставки.
- •Повороты
- •Классы и объектно-ориентированное программирование
- •Объявление класса
- •Определение класса (реализация класса)
- •Использование класса (драйвер класса)
- •Доступ к элементам класса
- •Отделение интерфейса от реализации
- •Обслуживающие функции-утилиты
- •Конструкторы
- •Windows-программы в Builder
- •Структура головного файла проекта
- •Структура заголовочного файла модуля формы (“Unit1.H”)
- •Структура файла реализации модуля формы (“Unit1.Cpp”)
- •Области видимости (или области действия) переменных в блоках. Время жизни переменных
- •Доступ к свойствам и функциям-элементам (методам) объектов, переменным и функциям в приложении, содержащем одну форму
- •Константные объекты и константные функции-элементы
- •Перегрузка операций
- •Перегрузка унарных операций
- •Перегрузка бинарных операций
- •Перегрузка операции присваивания
- •Перегрузка операции приведения типа
- •Перегрузка операции индексирования []
- •Композиция классов
- •Дружественные функции класса
- •Дружественный класс
- •Использование указателя this
- •Статические элементы класса
- •Шаблон класса для статически и динамически создаваемых объектов
- •Конструктор 1
- •Деструктор
- •Вызовы конструкторов и деструкторов
- •Перегруженная операция присваивания
- •Конструктор 2 (конструктор копирования, конструктор копии)
- •Наследование. Иерархия классов.
- •Ключи доступа
- •Пример простого наследования (точка, круг)
- •Правила наследования функций-элементов. Вызовы конструкторов и деструкторов в иерархии
- •Виртуальные функции и полиморфизм
- •Правила определения и наследования виртуальных функций
- •Позднее (динамическое) связывание
- •Полиморфизм. Абстрактные и конкретные классы
- •Учебная литература (основная)
- •Учебная литература (для углубленного изучения)
- •Учебно-методические издания
Позиционирование файлов
infile.seekg(n); // на n-й байт от начала файла
infile.seekg(n, ios::beg); // на n-й байт от начала файла
// (beg-по умолчанию)
infile.seekg(n, ios::cur); // на n байтов вперед от текущей позиции
infile.seekg(n, ios::end); // на n-й байт от конца файла
infile.seekg(0, ios::end); // на конец файла
outfile.seekp(……..); //для открытого на запись файла
long l=infile.tellg(); //возвращает текущую позицию указателя
//в файле, открытом на чтение
long l=outfile.tellp(); // возвращает текущую позицию указателя
//в файле, открытом на запись
Сортировки числовых массивов Принцип наименьших привилегий
Классические сортировки выполняются «на месте», т.е. на участке памяти, занимаемом исходным массивом. Примем, что массивы сортируются по возрастанию.
Принцип наименьших привилегий состоит в том, что всё, что не изменяется во время выполнения программы, объявляется неизменяемым, т.е. константным с использованием спецификатора const.
Обменная сортировка (SwapSort)
номер n=4 кол-во
прохода исходный массив действие получен массив сравнений
i=0 8 3 6 2 обмен 3 8 6 2 1
3 8 6 2 нет обмена 3 8 6 2 1
3 8 6 2 обмен 2 8 6 3 1
Результат прохода i=0: в позицию 0 помещен минимальный элемент при 3-х, т.е. (n-1)-0 сравнениях.
i=1 2 8 6 3 обмен 2 6 8 3 1
2 6 8 3 обмен 2 3 8 6 1
Второй по величине элемент помещен в позицию 1 при (n-1)-1 сравнениях.
i=2 2 3 8 6 обмен 2 3 6 8 1
Третий по величине элемент помещен в позицию 2 при (n-1)-2 сравнениях. Остался только один элемент с индексом 3, т.е. массив отсортирован. Сортировка потребовала 3-х, т.е. (n-1) проходов и фиксированного числа сравнений в каждом из них.
Вычислительная сложность обменной сортировки
Количество сравнений на i-м проходе: (n-1) - i. Количество сравнений на всех (n-1) проходах:
Наилучший случай соответствует уже отсортированному исходному массиву, когда обменов нет. Наихудший случай соответствует пересортировке массива, когда количество обменов максимально и совпадает с числом сравнений.
Алгоритм функции обменной сортировки массива a длиной n
Алгоритм функции обменов
Алгоритм функции вывода массива
//-------------------------------------------------------------------------
#include <iostream.h>
#include <iomanip.h>
void SwapSort(int[], const int, int&, int&);
void Swap(int&, int&);
void PrintMass(const int[], const int);
void main()
{
int sr, obm;
//Формирование массива x длиной n
………………………………………….
cout<<setw(30)<<”Исходный массив\n”;
PrintMass(x, n);
SwapSort(x, n, sr, obm);
cout<<setw(30)<<”Получен массив\n”;
PrintMass(x, n);
cout<<”Кол-во сравнений: “<<sr<<”и обменов: “<<obm<<endl;
getch();
}
//---------------------------------------------------------------------------
void SwapSort(int a[], const int n, int& sr, int& obm)
{
sr=obm=0;
int i, j;
for(i=0; i<n-1; i++)
for(j=i+1; j<n; j++)
{
if(a[i]>a[j]) {swap(a[i], a[j]); obm++;}
sr++;
}
}
//---------------------------------------------------------------------------
void Swap(int& x, int& y)
{ int z=x; x=y; y=z; }
//---------------------------------------------------------------------------
void PrintMass(const int a[], const int n)
{
for(int i=0; i<n; i++)
cout<<setw(4)<<a[i];
cout<<endl;
}
//----------------------------------------------------------------------------