книги / Программирование на языке Си

{

printf("\пОшибка в данных!"); return 1;

}

/* Память для гистограммы: */ gisto = (int*)calloc(K,2); if (gisto==NULL)

{

printf("\n Нет памяти!"); return 1;

}

count( ); mean — sum/N;

variance = (sum2-sum*sum/N)/ (N-l); printf("\n Среднее по выборке MEAN: %f\n",

mean);

printf("Дисперсия по выборке VAR: %f\n", variance);

estimate(fimgist, fivgist, Sdgist); printf("Среднее по гистограмме MGIST: %f\n",

mgist) ;

printf("Дисперсия по гистограмме VGIST: %f\n", vgist);

printf("Дисперсия с поправкой DGIST: %f\n", dgist);

compare(mean, variance); free(gisto);

}

В программе введена защита от неверно вводимых значений N и К, а также проверяется успешность выделения динами­ ческой памяти для массива гистограммы.

Р ез у ль та ты в ып о л н е н и я п ро г р а м м ы :

N=10000

К=20

Среднее по выборке MEAN: 8176.704700 Дисперсия па выборке VAR: 1867412.218920 Среднее по гистограмме MGIST: 8175.831300

Дисперсия по гистограмме VGIST: 1924404.997440 Дисперсия с поправкой DGIST: 1924336.747440

Обратите внимание на выравнивание значений в столбцах выводимой таблицы. Для этого выравнивания в обращении к функции printf() аккуратно подобраны спецификации преобра­ зования числовых значений (см. сошраге()). Например, пробел в спецификации "% 12.1е" обеспечивает пустую позицию на. месте знака положительного числа.

};

Напомним, что приведенное описание не определяет струк­ туру с именем person. Вводится только "формат" входящих в структуру данных, и этот формат как структурный тип обозна­ чается именем person.

В нашей задаче запись о сотруднике учреждения (эта запись оформляется в виде конкретной структуры) должна быть эле­ ментом массива, содержащего сведения о всех сотрудниках. Массив структур определяется следующим образом:

struct person st[100];

Это определение отводит память для 100 индексированных переменных с общим именем st, каждая из которых является структурой типа person. Заметим, что, как и все массивы, масси­ вы структур индексируются, начиная с 0.

Если необходимо вывести на экран дисплея значение зара­ ботной платы сотрудника, идущего в списке под номером 4, это можно сделать следующим образом:

printf("%d", st[3].price);

Как и другие объекты программ на языке Си, структуры имеют адрес - номер байта, начиная с которого структура раз­ мещается в основной памяти. Со структурой можно связать ука­ затель, объявив его стандартным образом. Например:

struct person *point;

где point - указатель на структуру типа person.

Описав указатель на структуру, можно присвоить ему адрес конкретной структуры того же типа: point = &st[3];. После тако­ го определения значения указателя появляется еще одна воз­

можность доступа к элементам структуры. Ее обеспечивает опе­ рация позволяющая обратиться к любому элементу струк­ туры, с которой в данный момент связан указатель. Например, к тому же элементу st[3].price можно теперь обратиться, исполь­ зуя конструкцию point->price.

Напомним возможность применения указателя в уточненном имени элемента структуры. Операция раскрытия ссылки позво­ ляет обратиться к объекту, который адресует указатель, в част­ ном случае - на структуру. Таким образом, выражение (*point).price (обратите внимание на необходимость скобок, так как операция раскрытия ссылки относится только к указа­ телю point и ее приоритет ниже, чем у операции 7) эквива­ лентно point->price и st[3].price.

После того как определен состав сведений об одном сотруд­ нике и эта информация описана в виде структурного типа, необ­ ходимо определить способ хранения структур. Одним из вари­ антов хранения совокупности однотипных структур является массив фиксированного размера. Однако такая форма реализа­ ции базы данных не всегда удобна. Во время работы с массива­ ми, в которых записи размещены последовательно и, как правило, упорядочены по некоторому признаку, возникают про­ блемы, связанные с реорганизацией таких массивов при добав­ лении или удалении записей. Реорганизации массива можно избежать, если хранить записи базы данных в связных списках.

Техника работы со связными списками предполагает в слу­ чае ввода новой записи запрашивать для нее у операционной системы дополнительный объем памяти, а при удалении записи - возвращать соответствующий участок памяти операционной системе.

При программировании на языке Си для этой цели можно (как мы демонстрировали выше) использовать соответственно функции malloc(), calloc( ) и free(), но в рассматриваемом слу­ чае, учитывая неболыйой объем базы данных и учебный харак­ тер программы, будем использовать связный список с фиксированным количеством (100) элементов, формируя его из заранее выделенного массива. Чтобы записи с информацией о

сотрудниках можно было связать в список, необходимо в струк­ туру, которая описывает сведения об одном сотруднике, ввести указатель на следующий элемент списка. Довольно часто ис­ пользуют двунаправленные списки, в которых каждый элемент списка содержит указатели как на предыдущий, так и на после­ дующий элемент. Схема двунаправленного связного списка, со­ стоящего из трех элементов, приведена на рис. 8.3.

Рис. 8.3. Пример двунаправленного связного списка из трех элементов в основной памяти

В примере предполагается использовать структурный тип person. Для того чтобы можно было связать отдельные струк­ туры в список, в структурный тип необходимо добавить два указателя:

•на предыдущий элемент списка (prior);

•на следующий элемент списка (next).

Полное описание структурного типа person будет иметь вид:

char date[10];/* Дата поступления на работу */

};

Последние две строки (см. рис. 8.3) определяют указатели (prior и next) на структуры типа person, т.е. в качестве элементов структуры используются указатели на структуру того же типа. Так как список сотрудников располагается в основной памяти в массиве, содержащем фиксированное количество (100) экземп­ ляров структур типа person, а функции динамического распре­ деления памяти не используются, примем следующие техни­ ческие решения:

•при подготовке массива структур (т.е. при инициализации базы данных) все элементы массива объединяются в спи­ сок свободных элементов;

•список занятых элементов вначале пуст;

•при заполнении базы данных в качестве буферного исполь­ зуется первый из свободных элементов массива структур, в него записываются сведения об очередном сотруднике. За­ тем этот элемент включается в список занятых элементов. Таким образом, в массиве структур будут находиться два связных списка: список свободных элементов и список за­ нятых элементов.

Замечание. Вводимый список сотрудников должен быть упорядочен по алфавиту;

•при удалении сведений о сотруднике из базы данных осво­ бодившийся элемент удаляется из списка занятых элемен­ тов и возвращается в список свободных элементов.

На рис. 8.4 изображен в рабочем состоянии массив структур, содержащий сведения о сотрудниках. Указатели в первых и последних элементах списков, не указывающие соответственно на предыдущий и следующий элементы, получают значение, равное NULL.

Список занятых элементов— ► <— Список свободных—► элементов

Рис. 8.4. Рабочее состояние массива структур (в списке свободных элементов сейчас только 2 элемента)

Схема, приведенная на рис. 8.5, поясняет процесс удаления элемента из списка занятых элементов. Был удален элемент под номером 2. Физически он остается на месте, но входит после

„удаления в другой список (свободных элементов), так как указа­ тели на предыдущий и последующий элементы получили дру­ гие значения.

Теперь можно приступить к разработке функций, реализую­ щих операции по обслуживанию базы данных. Для этого пона­ добятся следующие функции:

Рис. 8.5. Состояние массива структур после удаления элемента 2 из списка занятых элементов

Функция m ain(). В функции main() реализован механизм управления базой данных с помощью меню. Текст функции main() может быть таким (назначение отдельных переменных и частей программы поясняется в комментариях):

/* 4 - консультант */ char jobname[15]; /* Должность */

char date[10]; /* Дата поступления на работу: день.месяц.год */