Unelte utilizator

Unelte site


laboratoare:laborator-03

Diferențe

Aici sunt prezentate diferențele dintre versiunile selectate și versiunea curentă a paginii.

Link către această vizualizare comparativă

Both sides previous revision Versiuni anterioare
Urmatoarea versiune
Versiuni anterioare
laboratoare:laborator-03 [2017/03/06 20:57]
mihai.iacov [2.2 Operații cu stive]
laboratoare:laborator-03 [2018/02/25 20:13]
mihai.iacov
Linia 1: Linia 1:
-====== Laborator 03: Stive & Cozi ====== +====== Laborator 03: Liste ======
 \\ \\
 =====1 Obiectivele laboratorului===== =====1 Obiectivele laboratorului=====
-*Înțelegerea conceptului de funcționare ​si implementarea ​de stive și cozi. +*Înțelegerea conceptului de funcționare ​și implementarea ​unor liste dublu înlănțuite ​și circulare 
-*Implementarea unor funcții individuale de lucru cu acestea.+*Implementarea unor funcții individuale de lucru cu aceste structuri de date.
 \\ \\
  
-=====2 Ce este o stivă?=====+=====2 Ce este o listă?=====
 ====2.1 Definiție==== ====2.1 Definiție====
-O stivă reprezintă o listă cu structuri de date de tipul: Last-In-First-Out (LIFO).\\ +Listele sunt cele mai bune și cele mai simple exemple a unei structuri de date dinamice care folosește pointeri 
-Un exemplu comun ar fi un teanc de cărți: tot punem rți pe o masă, dar în momentul când vrem să le ridică+la implementarea sa.în mod esențial, trebuie înțeles ​că listele funcționează ca un vector care se poate mări sau 
-începem cu ultimapusă deasupra teancului.+micșora după nevoiedin orice punct al mulțimii sale de elemente.
  
-{{ :​laboratoare:​stack.jpg?300 |#poza stiva#}}+{{ :​laboratoare:​array_vs_list.png?400 |}}
  
-====2.2 Operații cu stive====+Avantaje ale utilizării listelor: 
 +*Elementele pot fi adăugate sau șterse din mijlocul listei 
 +*Nu trebuie definită o mărime inițială, iar memoria se alocă pe rând, odată ​cu fiecare element adăugat
  
-Definim structura astfel:+Definirea nodului unei liste:
 <file cpp> <file cpp>
-struct ​stack+typedef ​struct { 
-     ​int ​s[size]+     ​int ​val
-     int top = -1+     node *next
-st;+node_t;
 </​file>​ </​file>​
  
-* **Verificăm dacă stiva e plină sau goală** +====2.2 Clasificare==== 
-<file cpp> +* **Liste simplu înlănțuite** - Elementele au o singură legătură către următorul element introdus, iar ultimul 
-int st_full(){ //int st_empty{ +element pointează către NULL.
-     ​if(st.top>​=size - 1)  //if(st.top==-1) +
-          return 1; +
-     ​else +
-          return 0; +
-}      +
-</​file>​ +
-* **Adăugarea** +
-<file cpp> +
-void push(int item){ +
-     st.top++; +
-     ​st.s[st.top]=item;​ +
-+
-</​file>​ +
-* **Ștergerea** +
-<file cpp> +
-int pop(){ +
-     int item; +
-     item = st.s[st.top];​ +
-     ​st.top--;​ +
-     ​return (item); +
-+
-</​file>​+
  
-**//​Observații//​**\\ +{{ :​laboratoare:​simplelist.png?500 | Liste simplu ​înlănțuite}}
-1.Când introducem elemente într-o stivă,​trebuie să incrementăm top-ul și apoi să adăugam elementul.\\ +
-2.Când ștergem un element,​trebuie întâi să ștergem elementul și apoi să decrementăm top-ul.\\ +
-3.O stivă poate fi implementată cu ajutorul unui **vector** sau cu **liste ​înlănțuite**.\\+
  
-=====3 Ce este o coadă?​===== 
  
-====3.1 Definiție ==== +* **Liste dublu înlănțuite** - Elementele au dublă legătură către precedentul ​și antecedentul,​ capul listei pointând 
-O coadă este o structură de date ce modelează un buffer de tip First-In-First-Out (FIFO).Astfel,​ primul element introdus în coadă va fi și primul care va fi scos din coadă.+spre NULL și ultimul element de asemenea
  
-{{ :​laboratoare:​fifoex.png?300 |#poza coada#}}+{{ :​laboratoare:​doublelist.jpg?500 |}}
  
-====3.2 Operații cu cozi==== +* **Liste circulare** - Pot fi simplu sau dublu înlănțuite cu proprietatea că ultimul element pointează spre primul.
-Definim structura astfel: +
-<file cpp> +
-struct queue{ +
-     int queue[size];​ +
-     int rear = -1; +
-     int front = 0; +
-}Q; +
-</​file>​+
  
-* **IsEmpty** - întoarce 0 dacă coada este goală;1 dacă are cel puțin un element. +{{ :​laboratoare:​circularlist.png?500 |#Poza lista circulare#}}
-<file cpp> +
-int Qempty(){ +
-     ​if(Q.front > Q.rear) +
-          return 1; +
-     ​return 0; +
-+
-</​file>​ +
-* **Enqueue / Adăugarea** - adaugă un element (entitate) în coadă.Adăugarea se poate face doar la sfârșitul cozii. +
-<file cpp> +
-void Qinsert(int item){ +
-     ​Q.rear++;​ +
-     ​Q.queue[Q.rear] = item; +
-+
-</​file>​ +
-* **Dequeue/​ștergere** - șterge un element din coadă și îl returnează.Ștergerea se poate face doar la începutul cozii. +
-<file cpp> +
-int Qdelete(){ +
-     int item; +
-     if( Qempty() ) //in acest caz, alegem o valoare de return +
-          return -1; // ce NU poate fi confundata cu un element +
-          //​presupunem ca NU exista niciun element cu valoarea -1 +
-     else { +
-          item = Q.queue[Q.front];​ +
-          Q.front ++; +
-          return item; +
-     } +
-} +
-</​file>​+
  
-====3.3 Clasificare====+====2.3 Operații cu liste:==== 
 +*Adăugare la începutul listei 
 +*Adăugare la sfârsitul listei 
 +*Adăugarea înainte sau după un element dat 
 +*Ștergerea capului de listă 
 +*Ștergerea unui element oarecare din listă
  
-* **Dequeue** - (sau coadă cu dublu acces) este structură de tip coadă în care însă accesul (introducere/​extragere de elemente) se poate realiza prin ambele capete.\\ \\ +=====3.Exerciții propuse pentru laborator===== 
-De cele mai multe ori sunt implementate folosind liste dublu înlănțuite.\\ \\ +1. Creați ​listă circulară,dublu inlănțuită cu 6 angajați ai unei companiicare să conțină următoarele referințenume, nr de telefon, post
-Dintr-un anume punct de vederese poate considera că atât stiva cât si coada clasică sunt specializări ale tipului abstract dequeue întrucât ambele se pot implementa folosind dequeue (și restrângând operațiile ce se realizează asupra sa).\\ +  Scrieți funcțiile ​care să scrie urmatoarele:\\ 
-{{ :laboratoare:​deque.png?800 |# poza # +  Să introducă un nou angajat după al treilea.\\ 
-}}**Priority queue** - Coada prioritară reprezintă un tip de coadă în care fiecare element are asociată o anume prioritate.\\ +  Să introducă un nou angajat inainte de cel care e "​mecanic"​.\\ 
-În aceste condiții,operațiile ​de bază asupra cozii devin:\\ +  Să steargă angajatul ​cu un anumit număr de telefon introdus.\\
-     ​**Enqueue** - adaugă la coadă un element cu prioritatea specificată\\ +
-     ​**Dequeue** - extrage elementul cu cea mai mare prioritate\\ +
-     ​**Front** - examinează elementul ​cu cea mai mare prioritate fără a-l extrage din coadă.\\+
  
-=====4 Exerciții propuse =====+2. Să se creeze o listă liniara simplu inlantuita care contine elemente intregi citite dintr-ul fisier text. 
 +Se citeste apoi o valoare intreaga x. Sa se stearga primul nod care contine valoarea x. 
 +Fișierul se va da ca parametru în linia de comandă.
  
-==== 4.1 Exerciții clasice ==== +3Să se construiasca ​lista liniara simplu inlantuita cu elemente numere intregiSă se afișeze ​și apoi să se stearga din lista elementele pare
-1. **FIFO buffer** +
-O coadă este modalitate folositoare de a stoca date care provin in mod asincronic de la un microcontroler periferic, dar care nu pot fi citite imediatUn bun exemplu ar fi stocarea de biți proveniți de la un UART (Universal asynchronous receiver/​transmitter).\\ +
-Un buffer FIFO stochează date pe principiul "​primul venit - primul servit"​.Structura de stocare este un spațiu alăturat de memorie.\\ +
-Datele sunt scrise in capul cozii și citite de la coadă.Dacă parcurgerea are loc de la coadă spre cap,​buffer-ul este gol.Dar dacă parcurgerea este de la cap spre coadă, implementarea trebuie ​să defineascî dacă cea mai veche dată trebuie scoasă sau daca scrierea nu s-a terminat.+
  
-**Implementare generală**\\ +4Adunaţi 2 polinoame rarereprezentând fiecare polinom printr-o listă înlănţuităunde fiecare ​nod va conţine datele pentru un coeficient ​şi o putere ​(de exemplu5 x<​sup>​3<​/sup>coeficient ​5, putere ​3).
-1) Definite structură:​head,​tail,​size,​buffer.\\ +
-2) Se realizează funcția de inițializare a cozii cu bufferul dat șmarimea.\\ +
-3) Se realizează funcția de citire a celor nbytes din coadă;nr. citit de biți se returnează\\ +
- 3.1 Pentru nbytes:se verifică dacă sunt date valabile (dacă coada e diferită de cap)\\ +
- 3.Daca dase ia un byte din buffer și se incrementează coada.\\ +
- 3.3 Se verifica apoi dacă s-a terminat parcurgerea pentru a se reinițializa coada cu 0.\\ +
- 3.4 În cazul în care nu sunt date valabile se returnează nr. de bytes.\\ +
-4) Se realizează funcția de scriere a celor nbytes din coadă.\\ +
- 4.1 Pentru nbytes:​inițial se verifică dacă este spațiu în buffer (coadă).\\ +
-//[Bonus]// Generarea in mod random a datelor de intrare și prelucrarea lor cu ajutorul funcțiilor de mai sus;astfel valorile folosite vor fi introduse de la tastatură +
- +
-2.Implementați pentru ​structură de tip stivă funcţiile de inserareextragere a unui nod, precum ​şi cele de afişare şi de semnalare a situaţiilor extreme ​(stivă goală au stivă plină). +
- +
-====4.2 Exercitii alternative - schelet ​de laborator==== +
-Pentru acest laborator puteți descărca scheletul de cod de [[http://​elf.cs.pub.ro/​sda-ab/​wiki/​_media/​laboratoare/​lab2-skel.zip|aici]]. Descărcați arhiva și dezarhivați-o.  +
- +
-Pentru acest laborator sunt două exercițiiprimul cu stive și al doilea cu cozi. Fiecare are mai multe task-uri. Urmăriți cu atenție comentariile din fișierele sursă. +
- +
-===4.2.1 Linux=== +
-Puteti folosi utilitarul ''​%%wget%%''​ pentru descarcare si utilitarul ''​%%unzip%%''​ pentru dezarhivare. +
- +
-  * ''​%%wget http://​elf.cs.pub.ro/​sda-ab/​wiki/​_media/​laboratoare/​lab2-skel.zip%%''​ +
-  * ''​%%unzip lab2-skel.zip%%''​+
  
 +5. Pentru laboratorul de liste inlantuite vom porni de la o arhiva cu un schelet de laborator. Nu veti scrie codul de la zero ci veti implementa cateva functii in fisierul ''​%%list.c%%''​.
  
 +Descarcati arhiva de {{ :​laboratoare:​lab1-skel.zip |aici}} si dezarhivati-o. Puteti folosi utilitarul ''​%%wget%%''​ pentru descarcare si utilitarul ''​%%unzip%%''​ pentru dezarhivare.
 <code bash> <code bash>
-student@sda-ab-vm:​~/​Documents$ wget http://​elf.cs.pub.ro/​sda-ab/​wiki/​_media/​laboratoare/​lab2-skel.zip +student@sda-ab-vm:​~/​Documents$ wget http://​elf.cs.pub.ro/​sda-ab/​wiki/​_media/​laboratoare/​lab1-skel.zip 
---2017-03-02 20:​45:​55-- ​ http://​elf.cs.pub.ro/​sda-ab/​wiki/​_media/​laboratoare/​lab2-skel.zip+--2017-03-02 20:​45:​55-- ​ http://​elf.cs.pub.ro/​sda-ab/​wiki/​_media/​laboratoare/​lab1-skel.zip
 Resolving elf.cs.pub.ro (elf.cs.pub.ro)... 141.85.227.116 Resolving elf.cs.pub.ro (elf.cs.pub.ro)... 141.85.227.116
 Connecting to elf.cs.pub.ro (elf.cs.pub.ro)|141.85.227.116|:​80... connected. Connecting to elf.cs.pub.ro (elf.cs.pub.ro)|141.85.227.116|:​80... connected.
Linia 164: Linia 82:
 student@sda-ab-vm:​~/​Documents$ ls student@sda-ab-vm:​~/​Documents$ ls
 lab1-skel.zip lab1-skel.zip
-student@sda-ab-vm:​~/​Documents$ unzip lab2-skel.zip +student@sda-ab-vm:​~/​Documents$ unzip lab1-skel.zip 
-Archive:  ​lab2-skel.zip +Archive:  ​lab1-skel.zip 
-   ​creating:​ lab2_stive-si-cozi/​ +  inflating: ​list.c ​                 ​ 
-   ​creating:​ lab2_stive-si-cozi/​1-stack/​ +  inflating: ​list.h                  ​ 
-  inflating: ​lab2_stive-si-cozi/​1-stack/​Makefile  ​ +  inflating: Makefile 
-  inflating: ​lab2_stive-si-cozi/​1-stack/​stack.c   +student@sda-ab-vm:​~/​Documents$ ​make 
-   ​creating:​ lab2_stive-si-cozi/​2-queue/​ +gcc list.c ​-o list -std=gnu99 
-  inflating: ​lab2_stive-si-cozi/​2-queue/​Makefile ​  +student@sda-ab-vm:​~/​Documents$ make run
-  inflating: lab2_stive-si-cozi/​2-queue/​queue. +
-student@sda-ab-vm:​~/​Documents$ ​cd lab2_stive-si-cozi +
-student@sda-ab-vm:​~/​Documents/​lab2_stive-si-cozi$ ls -+
-total 0 +
-drwxrwxrwx 1 student student 248 mar  5 15:57 1-stack +
-drwxrwxrwx 1 student student 248 mar  5 15:58 2-queue +
- +
-student@sda-ab-vm:​~/​Documents/​lab2_stive-si-cozi$ cd 1-stack +
-student@sda-ab-vm:​~/​Documents/​lab2_stive-si-cozi/​1-stack$ make +
-student@sda-ab-vm:​~/​Documents/​lab2_stive-si-cozi/​1-stack$ make run+
 </​code>​ </​code>​
  
-Pentru compilare folositi comanda ''​%%make%%''​. Pentru rulare puteti folosi ​comanda ​''​%%make run%%''​. +Pentru compilare folositi comanda ''​%%make%%''​. Pentru rulare puteti folosi ​fie **''​%%./list%%''​** fie comanda ​''​%%make ​run%%''​.
- +
-  * Pentru exercițiul ''​1-stack'',​ executabilul rezultat în urma comenzii ''​%%make%%'' ​se numește ''​%%stack%%''​. +
-  ​Pentru exercițiul ''​2-queue'',​ executabilul rezultat în urma comenzii ​''​%%make%%'' ​se numește ''​%%queue%%''​ +
- +
-===4.2.2 Linux + Github=== +
-[[https://​github.com/​mateiuli/​sda-ab_laboratoare|Aici]] puteți găsi repository-ul de pe GitHub unde se află scheletul de cod pentru fiecare laborator. +
- +
-Dacă sunteți familiari cu git puteți clona repo-ul local folosind comanda ''​%%git clone https://​github.com/​mateiuli/​sda-ab_laboratoare%%''​. +
-====4.3 Opţional - de interviu====+
  
-1. Implementaţi o stivă folosind două cozi.+====Probleme opţionale - de interviu====
  
-2Implementaţi o coadă folosind două stive.(utilizarea apelurilor recursive ale unor funcţii se contorizează ca folosirea unei stive)+1Se dă o listă simplu înlănţuită(primiţi doar un pointer către primul element). Verificaţi dacă lista conţine o buclă. (o listă simplu înlănţuită conţine o buclă => niciun element nu are legătura NULL)
  
-3Implementaţi o stivă cu valori întregi şi o funcţie care obţine valoarea maximă din stivă. Pentru interviu se cere ca funcţia să aibă complexitate ​de timp constantă => O(1).+2Se dau două liste(pentru fiecare listă - pointer către primul element) în formă de Y(listele se intersectează, ultimele k elemente sunt comune). Aflaţi valoarea lui k.
  
-4. Se dă un vector ​cu n întregi și un număr k. Aflațvaloarea maxima pentru fiecare grupare de k numere de pe poziții consecutive.+3. Se dă o listă  ​cu 2n+1 elemente, fiecare element conţine câte un întreg. Toate valorile întregi apar de două ori în listă, excepţie facând una singură. Aflaţacea valoare.
  
laboratoare/laborator-03.txt · Ultima modificare: 2018/02/25 20:13 de către mihai.iacov