Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Rekordok Dinamikus tárkezelés és pointerek Dinamikusan láncolt listák.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Rekordok Dinamikus tárkezelés és pointerek Dinamikusan láncolt listák."— Előadás másolata:

1 Rekordok Dinamikus tárkezelés és pointerek Dinamikusan láncolt listák

2 Ismétlés: Rekordok

3 Rekordok rekordokon belül Semmi nem akadályoz meg minket abban, hogy rekordokat használjunk egy rekord mezőjeként : Type datum_tipus = record nap, honap, ev: word; end; diak_tipus = record nev: string[20]; osztaly: byte; szul_nap: datum_tipus; erettsegi_nap: datum_tipus; end; Ez az azonosító mostantól egy típus, amit bárhol felhasználhatunk, mint pl. a “word” típust. Minek nevezzük ezeket? Típusok

4 Rekordok rekordokon belül datum_tipus: diak_tipus: Var bob: diak_tipus; bob.szul_nap.honap := 6; nap honap ev nevosztaly nap honap ev szul_nap erettsegi_nap

5 Típusok vagy változók Típusdefiníciók (TYPE) –Új típusokat hozunk létre, ha összetett adatszerkezeteket használunk, vagy teljesen új fajta adattípussal kell dolgoznunk –Nem hoz létre változót – nincs tárhelyfoglalás –A felhasználási köre korlátlan Változók deklarálása (VAR) –Aktuálisan foglal helyet a memóriában az adatnak –Korlátozott a felhasználása – csak az őt tartalmazó modul “látja” a változót (alprogram, főprogram) –Egy már létező adattípussal használható

6 Dinamikus tárkezelés és pointerek

7 Dinamikus kontra statikus Statikus (rögzített méretű) Néha olyan adatszerkezeteket használunk, melyek “rögzítettek” és nincs szükségünk méretük növelésére vagy csökkentésére. Dinamikus (méretében változó) Máskor, szeretnénk növelni vagy csökkenteni az adatszerkezeteink méretét, hogy megfeleljenek a feladat követelményeinek.

8 Statikus adatok Statikus adatok a program futása előtt deklarálódnak. Egy adott modulban deklarálódnak (vagy a főprog- ramban) és addig “maradnak életben” amíg az illető modul aktív. Ha több statikus adatot deklarálunk, mint amire szükségünk van feleslegesen foglalunk tárhelyet. Ha kevesebb statikus változót deklarálunk a szüksé- gesnél, nem tudjuk majd megoldani a feladatot. A valós életbeli problémák megoldása során gyakran fordul elő, hogy nem tudjuk hány változót kell előre deklarálnunk, ezek száma időben változni fog.

9 Dinamikus adatok Dinamikus adatok időben nőnek vagy csökkennek, méretük szerint, a követelményeknek megfelelően. Bármikor szükséges létrehozhatunk dinamikus változókat és tárhelyet allokálhatunk (foglalhatunk) számukra. Bármikor szükséges felszabadíthatjuk (kill) a dinamikus változók által lefoglalt tárhelyet. A legfontosabb előnye a dinamikus adatoknak, hogy mindig pontosan annyi változóval dolgozunk, amennyire szükség van, sem többel, sem kevesebbel. Például, pointerekkel (mutatókkal) összekapcsolhatunk adatokat és dinamikus adatszerkezeteket hozhatunk létre, mint a láncolt listák vagy dinamikusan ábrázolt bináris fák.

10 Megjegyzés A dinamikus adatok használata sokkal nagyobb rugalmasságot biztosít. A memória még mindig véges !! Mostantól viszont mi használjuk fel, ahogyan akarjuk a memóriát. És tesszük ezt a program futása közben. Példák: Nyomtató várakozási sora Repülésirányító....akármi más ?, adj példát

11 A memória szerkezete egy program esetén Kódszegmens (a program forráskódját tartalmazó modul) Verem (Statikus Rész) (felfelé foglal új helyet) Heap (Kupac) (Dinamikus Rész) (lefelé foglal új helyet)

12 A Heap (kupacmemória) Főprogram egy_változó más_változó ptr A heap a memóriának egy része, ahol a dinamikus tárkezelés megvalósul A statikus változók az adatszegmensben vagy a veremszegmensben kapnak helyet (ezek is a memóriának részei) Ez milyen típusú változó??? Heap

13 A NEW() eljárás paramétere egy mutató tárhelyet foglal le a heap-ben, egy adott típusú mutatónak megfelelő méretet Var p: ^byte; ps:^string; new(p); new(ps);

14 Dinamikusan tárolt adat elérése pointerrel 43 Főprogram p Mikor “követünk egy mutatót”, azt mondjuk elvonatkoztatunk az illető pointertől A kalap ( ^ ) jelentése “a pointernél levő adat” p ^ jelentése ”kövesd, hogy a p mire mutat” p ^ := 43 ; érvényes értékadás Heap: dinamikus Adatsz.: Statikus

15 Var P,Q:^word; new(P); P^:= 5; Q:= P; writeln(P^, Q^); Q^ := 7; writeln(P^, Q^); word típus 5 7 P Pointer Q 57 Pointer Animation of Numbers statikusdinamikus Képernyőn:

16 Egy record, amely két adatot fog tárolni - egy nevet és egy személyi számot (CNP) : Type diak = record nev : String[20]; CNP : longint; end; Egy mutató (pointer) egy diak rekordhoz: Var pdiak : ^diak; New(pdiak); nev CNP

17 Pointerek és rekordok pdiak Bob statikusdinamikus pdiak

18 pdiak^ Bob statikusdinamikus Pointerek és rekordok

19 pdiak pdiak^.nev := ’Bob’; Bob statikusdinamikus Pointerek és rekordok

20 pdiak pdiak^.CNP := ; Bob statikusdinamikus Pointerek és rekordok

21 Láncolt listák

22 Listák tulajdonságai Sokszor azonos típusú adatokkal kell dolgoznunk Néha csak kevés memóriára lenne szükségünk: Néha viszont sok memóriát kell használnunk: Ilyen esetekben a megszokott módon nem deklarálhatunk változókat, mert nem tudjuk előre hány változót kell deklarálnunk Más módon kell megoldanunk az adatok dinamikus (futás közbeni) helyfoglalását (allokációját) illetve a lefoglalt tárhely felszabadítását.

23 Láncolt listák Mutatók (pointerek) segítségével az adatokat össze tudjuk fűzni („láncolni”): Type lista = ^lista_elem; lista_elem = Record adat: word; kov: lista; End; NIL

24 Láncolt lista egy elemének létrehozása Type lista = ^lista_elem; {mutató a lista egy eleméhez} lista_elem = Record adat: word; {itt a feladattól függően,} kov: lista; { szerepelhet több mező is} End; {a lista egy eleme} Var akt_elem: lista; new(akt_elem); {lefoglal helyet egy listaelemnek}

25 Mutatók és láncolt listák akt_elem akt_elem ^ akt_elem ^.kov akt_elem ^.adat statikusdinamikus

26 Egy listaelem mezőinek elérése akt_elem akt_elem^.adat := 42; akt_elem ^.kov := NIL; 42 statikusdinamikus NIL

27 Egy mutató deklarálása (a Heap egy címére mutat) Var elso: lista; {egy mutató} Megjegyzés: az elso nincs inicializálva és egy ismeretlen helyre mutat (“szemét”-re). Főprogram elso ?

28 A lista első elemének létrehozása New(elso); {az elso-nek hely foglalódik a Heap-ben, de a mezők értékeit még be kell állítanunk} Főprogram elso ?

29 Az adat mező feltöltése elso^.adat := 42; A ^ operátor a pointer által mutatott helyen levő adattípusra hivatkozik a heap-ben. Főprogram elso ? 42

30 Egy második elem létrehozása elso^.adat := 42; new(elso^.kov); A “.” operátor a record egy mezőjét éri el. Főprogram elso 42 ?

31 A láncolt listát lezárjuk elso^.kov^.adat := 91; elso^.kov^.kov := NIL; A lista végét a NIL-lel jelezzük. Főprogram elso 4291 NIL

32 Az első elem törlése Egy segédváItozó felhasználásával töröljük a lista első elemét (p ugyanolyan típusú, mint elso). p:=elso; elso := elso^.kov; dispose(p); Főprogram elso p 4291 NIL

33 Új listaelem beszúrása a lista végére, ha a lista elejére van mutató és a lista nem üres p := elso; while p^.kov<> NIL do p:=p^.kov; new(uj); uj^.adat:=20; uj^.kov:=NIL; p^.kov:=uj; NIL elsop 20 uj NIL {p a segéd, ugyanolyan típusú, mint elso} {p-t elvisszük a lista utolsó eleméhez} {uj ugyanolyan típusú, mint elso}

34 Új listaelem beszúrása a lista elejére, ha a lista elejére van mutató és a lista nem üres new(uj); uj^.adat:=20; uj^.kov:= elso; elso:=uj; NIL elso 20 uj {uj ugyanolyan típusú, mint elso}

35 Új listaelem beszúrása a listába, adott tulajdonságú elem után, ha a lista elejére van mutató és a lista nem üres p := elso; while (p^.adat mod 2 = 0) and (p^.kov<>NIL) do p:=p^.kov; if p^.adat mod 2 <> 0 then begin new(uj); uj^.adat:=20; uj^.kov:=p^.kov; p^.kov:=uj; end; NIL elsop 20 uj {a p-vel a keresett tulajdonságú elemre állunk (a példában az első páratlan szám) } {p-t elvisszük az első páratlan elemhez, vagy ha nincs ilyen a lista végéig} {előfordulhat, hogy nem találtunk páratlan elemet, ezért megvizsgáljuk, hogy a lista végén vagyunk-e a p-vel. Ha p páratlan számnál áll, akkor beszúrunk a p után} Mi történik, ha a listában az első páratlan szám az utolsó elem? Vezesd le lapon magadnak !!!

36 Lista első elemének törlése, ha a lista elejére van mutató és a lista nem üres q := elso; elso:=elso^.kov; dispose(q); NIL elsoq Törlésnél érvényes szabályok -egy segédmutatóval mindig a törlendő elemhez állunk, egy másikkal pedig a törlendő elem elé (a példában q-vel az első elemre állunk) -a többi mutatót mind átkapcsoljuk -felszabadítjuk a q-vel mutatott elem által elfoglalt tárhelyet

37 Adott tulajdonságú elem törlése a listából, ha a lista elejére van mutató és a lista nem üres p := elso; while (p^.kov^.adat <> 20) and (p^.kov^.kov<>NIL) do p:=p^.kov; if p^.kov^.adat = 20 then begin q:=p^.kov; p^.kov:=q^.kov; dispose(q); end; NIL elsop 20 q { feltételezzük, hogy nem az első elemet kell törölni q-val a keresett tulajdonságú elemre állunk, p-vel pedig a törlendő elem elé (a példában az első 20-as szám) } {p-t elvisszük az első 20-as elem elé, vagy ha nincs ilyen a lista utolsó előtti eleméig} {előfordulhat, hogy nem találtunk 20-as elemet, ezért megvizsgáljuk, hogy a lista végén vagyunk-e a p következőjével. Ha p következője 20-as számnál áll, akkor törlünk a p után} Mi történik, ha nincs a listában a 20-as érték?

38 Adott tulajdonságú elem törlése a listából, ha a lista elejére van mutató és a lista nem üres (kicsit másképp) p := elso; q := p^.kov; while (q^.adat <> 20) and (q^.kov<>NIL) do begin p:=p^.kov; q:=q^.kov; end; if q^.adat = 20 then begin p^.kov:=q^.kov; dispose(q); end; NIL elsop 20 q feltételezzük, hogy nem az első elemet kell törölni q-val a keresett tulajdonságú elemre állunk, p-vel pedig a törlendő elem elé (a példában az első 20-as szám) {p-t és q-t egyszerre mozgatjuk} Mi történik, ha nincs a listában a 20-as érték? Hát, ha a 20-as érték az utolsó a listában? Vezesd le ezeket az eseteket!!!

39 1. Feladat : Készítsünk duplán láncolt körlistát az alábbi elemekkel: p^.kov := q; q^.kov := r; r^.kov := p; NIL p q r q^.eloz :=p; r^.eloz := q; p^.eloz := r;

40 2. Feladat : Készítsünk duplán láncolt körlistát két duplán láncolt listából, ha csak az első elemekre van mutató kezdetben. p:=elso1; while p^.kov<>NIL do p:= p^.kov; q:=elso2; while q^.kov<>NIL do q:= q^.kov; elso1 NIL p p^.kov:=elso2; elso2^.eloz :=p; q^.kov := elso1; elso1^.eloz :=q; NIL elso2 q

41 3. Feladat : Egy duplán láncolt dinamikus listában pontosan négy elem található, a p változó az első, a q pedig az utolsó listaelem címét tárolja. Cseréljük fel a 2. és a 3. elemet a megfelelő mutatók átkapcsolásával. r:=p^.kov; s:=q^.eloz; NIL p p^.kov:=s; s^.kov:=r; r^.kov:=q; q Segédváltozókat (r, s) vezetünk be, így könnyebb felírni a mutatók átkapcsolását. r s q^.eloz :=r; r^.eloz :=s; s^.eloz :=p;

42 Linkek Köszönöm a figyelmet!!


Letölteni ppt "Rekordok Dinamikus tárkezelés és pointerek Dinamikusan láncolt listák."

Hasonló előadás


Google Hirdetések