Programarea Calculatoarelor M6

8/8/2019 Programarea Calculatoarelor M6

1/10

Programarea Calculatoarelor (limbajul C)

Curs 6 Tipuri de date compuse

Universitatea Politehnica din BucuretiFacultatea de Electronic, Telecomunicaii i

Tehnologia Informaiei

.l. Bogdan IONESCUProf. Drago BURILEANUProf. Claudius DAN

2010-20112

Cuprins

6.1. Lucrul cu tablouri

6.2. Lucrul cu iruri de caractere

6.3. Lucrul cu structuri

Curs Programarea C alculatoarelor, .l. Bogdan IONESCU, 2010-2011 1/54

3

6.1. Lucrul cu tablouri

Curs Programarea Calculatoarelor, .l. Bogdan IONESCU, 2010-2011 2/54 Curs Programarea Calculatoarelor, .l. Bogdan IONESCU, 2010-2011 3/54

Tablouri de date

> Un tablou este ostructur omogen format dintr-omulime finit de elemente de acelai tip, denumit i tipde baz.

informaia este stocatsub form matriceal

sursa principal deinformaie sunt cifrele,

sursa secundar deinformaie este dat derelaiile de vecintate.

84.23

9.12.22

5.134.3Exemplu:

2.2 are ca vecini la: N -3, S 2.4, V 2 i E 1.9.


Tablouri de date (continuare)

> Informaia de vecintate este esenial i constituie motivulfolosirii tablourilor i nu a unei liste de valori.Exemplu: dispunem de 14 valori de0, 26 valori de1 i9 valori de0.5 .

valori independente n memorie

00.5

1

0.50

00

1

0

0.5

10

0 1 etc.

valori cu vecintate pe o direcie

1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 etc.


110.50.50.511

110.50.50.501

110.50.50.501

1100001

1100001

1100001

1111111


Exemplu: dispunem de 14 valori de0, 26 valori de1 i9 valori de0.5 (continuare)

valori cu vecintate pe dou direcii datele ncep s capetesens datorit informaiilor suplimentare.

imagine cu dou obiecte


2/10

7Curs Programarea C alculatoarelor, .l. Bogdan IONESCU, 2010-2011 6/54


n continuare vom discuta despre urmtoarele tipuri detablouri de date:

- vectori de date

- matrice bidimensionale

- iruri de caractere

- matrice n-dimensionale (n>2)

Observaie : nsi modul de reprezentare al datelor n memorieeste unul matriceal, astfel c lucrul cu tablouri de date(definire, manevrare) este eficient i totodat favorizat.



Vectori

> Un vector reprezint o colecie de date de acelai tipreprezentate sub forma unei linii sau coloane.

[ ]Exemplu:

> Datele sunt identificate prin poziia acestora n vector ce este dat deindice .

0 1 2 3

sau

> n limbajul C vom folosi primul tip dereprezentare a vectorilor i anume sub forma uneilinii.Atenie: indicele primului element este ntotdeauna 0.

0

1

2

3


Tablouri de date (continuare) Vectori (continuare)

> Modul de definire a unui vector n limbajul C:

[];

tipul datelor coninute de vector:ex .: int, char, float

numele variabileide tip vector (identificator)

numrulmaximde elementeale vectorului

Exemple:

int x[100];float y[50];

-variabilax este un vector cu 100de valorintregi ,

-variabilay este un vector cu 50de valorireale .



> Modul de alocare al memoriei unui vector:

int x[4];aceast modalitate de alocare a memoriei

este de tip static , sistemul de calcul alocnd nmemorie numrul specificat de valori, indiferentdac acestea vor fi folosite sau nu.

> Astfel, se aloc 4 locaii de memorie consecutive de tipint ,ce vor corespunde valorilor vectorului x:

32 bii 32 bii 32 bii 32 bii

> Fiecare locaie este identificat prin adresa sa n memorie(adresele sunt consecutive).

adr. N adr. N+1 adr. N+2 adr. N+3

123 324 456 100adr. N adr. N+1 adr. N+2 adr. N+3

indici: 0 1 2 3



Vectori (continuare)> Modul de accesare al valorilor vectorului din memorie:

printf (%d,x);x stocheaz adresa din memorie aprimului element din vector (N ),

printf (%d,x[2]);x[2] reprezintvaloarea din a treialocaie de memorie a vectorului x (456),

printf (%d,&x[3]);operatorul& returneazadresa dinmemorie a variabilei ce il succede (N+3)



Vectori (continuare)> Exemplu citire vector:

int v[10], i;for (i=0; iv[0]=12 (enter)>v[1]=45 (enter)>v[2]=14 (enter)

> Observaie : nu este obligatoriu s folosesc toate valorilealocate, n acest caz 10, pot folosi un numr mai mic, dar nuun numr mai mare eroare .Rezultat: v[0]=12, v[1]=45, v[2]=14, v[3]=?, , v[9]=?, v[10]


3/10



Exemplu:

int v[200], dim, i, max;printf (dimensiune vector=);scanf (%d,&dim);for (i=0; i


4/10


Tablouri de date (continuare) Matrice 2D (continuare)

> Modul de definire a unei matrice n limbajul C:

[][];

tipul datelor coninute de matriceex .: int, char, float

numele variabileide tip matrice(identificator)

numrulmaximde linii i coloaneale matricei

Exemple:

int x[10][10];float y[5][10];

- variabilax este o matrice ce conine 100de valorintregi , pe 10 linii i 10 coloane

- variabilay este o matrice ce conine 50de valorireale, pe 5 linii i 10 coloane.



> Modul de alocare al memoriei unei matrice:

int m[2][4];alocarea este tot detip static , sistemul de

calcul alocnd n memorie numrul specificat devalori.

> Astfel, se aloc 2x4 locaii de memorie consecutive de tipint ,ce vor corespunde liniilor i coloanelor matriceim:

32 bii 32 bii 32 bii 32 bii

> Observaie: adresele sunt de regul consecutive.

32 bii 32 bii 32 bii 32 biiadr. N adr. N+1 adr. N+2 adr. N+3

adr. N+4 adr. N+5 adr. N+6 adr. N+7



> Modul de accesare al valorilor matricei din memorie:

123 324 456 100


indici: 0 1 2 30

1adr. N+4 adr. N+5 adr. N+6 adr. N+7

printf (%d,m); m stocheaz adresa din memorie aprimului element din matriceam (N ),

printf (%d,m[1] );m[1] reprezintadresa liniei de indice1, i anume a primului element alacesteia (N+4),



> Modul de accesare al valorilor matricei din memorie (cont.):

Observaie : practic o matrice este o colecie de vectori linie, ncazul de fa avem doi vectori de adrese N i N+4.


indici: 0 1 2 30

1 34 5 258 199adr. N+4 adr. N+5 adr. N+6 adr. N+7

printf (%d,m[1][3] );m[1][3] reprezintvaloarea de pelinia de indice 1, i coloana de indice3, a matriceim (199),



Matrice 2D (continuare)> Modul de accesare al valorilor matricei din memorie (cont.):


indici: 0 1 2 30

1 34 5 258 199adr. N+4 adr. N+5 adr. N+6 adr. N+7

printf (%d,&m[1][3] );&m[1][3] reprezintadresa dememorie a elementului de pe liniade indice 1 i coloana de indice 3



Matrice 2D (continuare)> Exemplu citire matrice:

int m[10][10], i, j;for (i=0; iv[0][1]=45 (enter)>v[1][0]=14 (enter)

> Observaie : ca i n cazul vectorilor, nu este obligatoriu sfolosesc toate locaiile alocate, pot folosi un numr mai mic delinii sau coloane, dar nu mai mare eroare .

>v[1][1]=42 (enter)


5/10



Exemplu:

int m[5][10], Nl, Nc;int i, j, prod=1;printf (Nl si Nc:);scanf (%d %d,&Nl, &Nc);for (i=0; i


6/10



for (x=0; x n practic este ineficient reprezentarea static a matricelor

cu dimensiuni mai mari de n=3, datorit necesarului dememorie deloc neglijabil.

eroare : out of memory


6.2. Lucrul cu iruri de caractere


> Limbajul Cnu pune la dispoziia utilizatorului un tip individualde date care s permit stocarea irurilor de caractere(exemplu din alte limbaje: String, AnsiString, etc.)

iruri de caractere

un ir de caractere = o mulime ordonat de caracterealfanumerice (string).

Exemplu: exemplu ir ={e,x,e,m,p,l,u, ,,i,r }

Observaie : constantele ir de caracter sunt marcatecu ghilimele

Observaie : constantele detip caracter sunt marcatecu apostrof

> Limbajul C permite totui lucrul cu iruri de caractere, dar acestea sunt reprezentate cavectori de caractere .


7/10


iruri de caractere (continuare)

> Modul de alocare al unui ir de caractere:

char x[100];variabilax reprezint un ir de caractere

ce poate conine maxim 99 de caractere.

> Principiul alocrii memoriei este identic cu cel folosit lavectori, irul de caractere fiind un vector de tip char.

8 bii 8 bii \0

> Atenie: un ir de caractere se ncheie ntotdeauna cucaracterul special \0 sau NULL (sfrit de string)

adr. N adr. N+98 adr. N+99...

dimensiunea vectorului = nr.caractere+138


iruri de caractere (continuare)> Modul de citire al irurilor de caractere

char s[5];int i;for (i=0;i Lucrul cu irurile de caractere:

bineneles c toate operaiile ce pot fi efectuate cu vectori,sunt valabile i la lucrul cu irurile de caractere,

limbajul C pune totui la dispoziia utilizatorului o bibliotecde funcii de lucru cu iruri de caractere,string.h :

Atenie: irurile de caractere sunt vectori, astfel:

- strcmp : compar dou iruri,- strcpy : copiaz un ir n altul,

- strlen : determin dimensiune string, etc.

char s[100];s=proba;

eroare , nu se pot face atribuiri directei nici calcule cu iruri.


iruri de caractere (continuare)

> Exemplu: concatenarea a dou iruri.

char s1[100], s2[100], s3[200];int i, pos;printf (Introduceti doua siruri:);scanf (%s %s,s1, s2);for (i=0; i Pe lng reprezentarea datelor sub form matriceal (dateomogene), limbajul de programareC mai permite i lucrul custructuri de date : grupuri de date neomogene (tipuri diferite).

> n acest sens, exist tipurile urmtoare:


8/10

43Curs Programarea C alculatoarelor, .l. Bogdan I ONESCU, 2010-2011 42/54

Tipul struct

P S se realizeze un program care s permit stocareai manipularea datelor personale a N persoane.

nume ir de caractere (char []),prenume ir de caractere (char []),vrst numr ntreg (int ),

nlime numr real (float ),ocupaie ir de caractere (char []).

Exemplu de persoan:

> Problema este simpl dac ar fi vorba de o singur persoan,ce facem dac trebuie s introducem aceste date pentru 1000de persoane ?

x1000~5000 devariabileindep. !


Tipul struct (continuare)

> Soluia exist de mult timp n domeniul bazelor de date, undeastfel de colecii erau reprezentate pe baza nregistrrilor:

7 HoundstoothRd.15-Nov-199402-Jul-1969Ms.Sales RepresentativeAnneDodsworth

4726 -11th Ave. N.E.05-Mar-199409-Jan-1958Ms.Inside Sales Coordinator LauraCallahanEdgehamHollow Winchester Way02-Jan-199429-May-1960Mr.Sales RepresentativeRobertKing

Coventry House Miner Rd.17-Oct-199302-Jul-1963Mr.Sales RepresentativeMichaelSuyama14 Garrett Hill17-Oct-199304-Mar-1955Mr.Sales Manager StevenBuchanan4110 Old Redmond Rd.03-May-199319-Sep-1958Mrs.Sales RepresentativeMargaretPeacock

722 Moss Bay Blvd.01-Apr-199230-Aug-1963Ms.Sales RepresentativeJanetLeverling908 W. Capital Way14-Aug-199219-Feb-1952Dr.Vice President, SalesAndrewFuller

507 -20th Ave. E. Apt. 2A01-May-199208-Dec-1968Ms.Sales RepresentativeNancyDavolioAddressHire DateBirth DateTitle Of CourtesyTitleFirst NameLast Name

Exemplu baz de date:

se definesc o serie de tipuri dedate (variabile)

definite o singur dat

ceea ce se schimb suntvalorile pentru fiecare persoan

nregistrri



> Limbajul C permite manipularea acestor tipuri de date prinfolosireastructurilor ,structur de date= o colecie devariabile , de regul, detipuri diferite, ce se reunesc ntr-o singur variabil container.

struct {{{{

;... ;

}}}};

Sintax: - am definit un nou tipde date (structur)numit:

- acesta conine oserie de alte tipuri dedate, TipA TipX.

; se ncheie definiia.46

Curs Programarea C alculatoarelor, .l. Bogdan I ONESCU, 2010-2011 45/54


struct Persoana{{{{char nume[100];char prenume[100];int varsta;float inaltime;

}}}};

Exemplu:-am definit tipul de datestructura numit:Persoana

-acesta va permite stocarea adou iruri de caractere, a unuiint i a unui numr real.

> Deocamdat am definit doar tipul de date, nu i o variabilcare s stocheze aceste date, pentru aceasta:

struct Persoana OPersoanaAnume;variabilaOPersoanaAnumeeste de tipPersoana .



struct Persoana OPersoanaAnume;variabilaOPersoanaAnumeeste de tipPersoana .

> Declararea variabilelor struct (continuare):

> Efect : n memorie se va aloca spaiu pentru stocarea a100+100 de caractere (200x8bii), a unui int (32 bii) i a unuifloat (32 bii).> Aceste locaii de memorie vor fi adresate prin intermediulvariabilei OPersoanaAnume:

OPersoanaAnume

.nume[100]

.prenume[100]

.varsta

.inaltime48



> Citirea i manipularea variabilelor unei structuri:struct Patrat{{{{int latura;float arie;

}}}} P1, P2;printf (Patrat 1:);scanf (%d, &P1.latura);P1.arie=P1.latura*P1.latura;printf (\nPatrat 2:);scanf (%d, &P2.latura);P2.arie=P2.latura*P2.latura;printf (Suma arii este: %f, P1.arie+P2.arie);

- elementele sunt adresate prin:P1.latura i P1.arie , acesteafiind practic ele nsele nitevariabile (fac parte din P1).

- variabilele de tip structur pot fidefinite idirect dup specificareatipului.

- calculele se realizeazfolosind variabilele, ca i cum ar fi independente.


9/10


Tipul struct (continuare)Exemplu:

struct Patrat{{{{int latura;float arie;

}}}};struct Patrat MultePatrate[100];int i;for (i=0;i Din punct de vedere al sintaxei i al modului de declarare alvariabilelor, acesta este identic cu tipulstruct , astfel:

union {{{{

;... ;

}}}};

Sintax: - am definit un nou tipde date (uniune)numit:

- acesta conine oserie de alte tipuri dedate, TipA TipX.

; se ncheie definiia.


Tipul union (continuare)

union VarHibrida{{{{int Ix;float Fx;double Dx;char Cx[8];

}}}} proba;

Exemplu: -am definit tipul de date uniunenumit:VarHibrida

-lista datelor ce pot fi coninutede acesta,

-variabila proba este de acest tip,i anumeVarHibrida .

> Efect : n memoriese va aloca spaiu pentru a putea stocavaloarea variabilei, din lista de variabile a uniunii, ce necesitspaiul de memorie cel mai mare :

int = 32 bii, float = 32 bii, double = 64 bii, char [8] = 64 bii


Tipul union (continuare) union VarHibrida{{{{int Ix;float Fx;double Dx;char Cx[8];

}}}} proba;

> Nu se aloc spaiu pentru toatevariabilele, ci doar suficient spaiu pentrua putea stoca oricare dintre valorile variab.

64 biiadr. N

> Astfel, la un moment dat, variabila proba nu va putea aveadect una dintre valorile enumerate: int, float, double sau char.

proba.lx=10;proba.Fx=10.5;scanf (%s,proba.Cx);

Exemplu:

1010.5coduri ASCII: 8bii 8bii ... 8bii

> Fiind disponibil doar o locaie dememorie, valorile sunt suprapuseprogresiv pe msur ce suntschimbate.


Tipul union (continuare)

union Utest{int x, y, z;

} Var;Var.y=3; Var.z=20;printf (%d %d %d, Var.x, Var.y, Var.z);

Exemplu: ce se afieaz pe ecran?20 20 20

x, y i z sunt stocate la aceeailocaie de memorie.

union Utest{int x, z; float y;

} Var;Var.y=3.3; Var.z=20;printf (%d %f %d, Var.x, Var.y, Var.z);

Exemplu: ce se afieaz pe ecran?20 0.00000 20 de ce???

memorie Var 33x10 -1=100001 120=00000 10100

int float int


10/10


Sfritul Cursului 6

Documents

Programarea Calculatoarelor M6