Unelte utilizator

Unelte site


laboratoare:laborator-02

Diferențe

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

Link către această vizualizare comparativă

Ambele părți revizuirea anterioară Versiuni anterioare
Urmatoarea versiune
Versiuni anterioare
Urmatoarea versiune Ambele părți următoarea reviziune
laboratoare:laborator-02 [2017/03/02 20:53]
iulian.matesica
laboratoare:laborator-02 [2017/03/05 13:30]
florina_elena.barbu
Linia 49: Linia 49:
 *Ștergerea unui element oarecare din listă *Ștergerea unui element oarecare din listă
  
 +=====3.Exerciții propuse pentru laborator=====
 +1. Creați o listă circulară,dublu inlănțuită cu 6 angajați ai unei companii, care să conțină următoarele referințe: nume, nr de telefon, post.
 +  * Scrieți funcțiile care să scrie urmatoarele:\\
 +  * Să introducă un nou angajat după al treilea.\\
 +  * Să introducă un nou angajat inainte de cel care e "mecanic".\\
 +  * Să steargă angajatul cu un anumit număr de telefon introdus.\\
  
 +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.
 +
 +3.Sa se construiasca o lista liniara simplu inlantuita cu elemente numere intregi. Să se afișeze și apoi să se stearga din lista elementele pare. 
  
-=====3Exercitii Liste ===== +4. 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%%''.
-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. Descarcati arhiva de {{ :laboratoare:lab1-skel.zip |aici}} si dezarhivati-o. Puteti folosi utilitarul ''%%wget%%'' pentru descarcare si utilitarul ''%%unzip%%'' pentru dezarhivare.
Linia 81: Linia 91:
  
 Pentru compilare folositi comanda ''%%make%%''. Pentru rulare puteti folosi fie **''%%./list%%''** fie comanda ''%%make run%%''. Pentru compilare folositi comanda ''%%make%%''. Pentru rulare puteti folosi fie **''%%./list%%''** fie comanda ''%%make run%%''.
- 
- 
- 
-=====4.Exerciții propuse pentru laborator===== 
-1. Creați o listă circulară,dublu inlănțuită cu 6 angajați ai unei companii, care să conțină următoarele referințe: nume, nr de telefon, post. 
-  * Scrieți funcțiile care să scrie urmatoarele:\\ 
-  * Să introducă un nou angajat după al treilea.\\ 
-  * Să introducă un nou angajat inainte de cel care e "mecanic".\\ 
-  * Să steargă angajatul cu un anumit număr de telefon introdus.\\ 
- 
-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. 
- 
-3.Sa se construiasca o lista liniara simplu inlantuita cu elemente numere intregi. Să se afișeze și apoi să se stearga din lista elementele pare.  
- 
  
 ====Probleme opţionale - de interviu==== ====Probleme opţionale - de interviu====
Linia 118: Linia 112:
  **Situaţia**: -Într-o bibliotecă sunt foarte multe cărţi şi, deşi spaţiul nu reprezintă o problemă, angajaţii nu dispun de suficient timp pentru a ordona toate cărţile după titlu(în ordine alfabetică).  **Situaţia**: -Într-o bibliotecă sunt foarte multe cărţi şi, deşi spaţiul nu reprezintă o problemă, angajaţii nu dispun de suficient timp pentru a ordona toate cărţile după titlu(în ordine alfabetică).
  
- **Problema**: -Ei vor să găsească o metodă de a pune cărţile pe rafturi în aşa fel in+ **Problema**: -Ei vor să găsească o metodă de a pune cărţile pe rafturi în aşa fel incat să nu fie nevoie să caute prin toată biblioteca atunci când cineva are nevoie de o carte, dar să dureze mai puţin timp să le pună pe rafturi decât dacă le-ar ordona. 
 + 
 + **Soluţia generală**: -Ei împart spaţiul în mai multe **sectoare**(un sector fiind reprezentat de unul sau de mai multe rafturi) şi decid să pună cărţile care “**seamană**” între ele în acelaşi sector. 
 + 
 + **O soluţie**: -Ei consideră că două carţi “seamană” între ele dacă titlurile lor încep cu aceeaşi literă, aşa că au nevoie de câte un sector pentru fiecare literă cu care ar putea începe titlul unei cărţi. Folosind această regulă, angajaţii nu au nevoie de mai mult de 32 de sectoare(26 pentru engleză), adică de atâtea sectoare câte litere sunt în alfabet, deci fiecarui sector îi va corespunde o literă. 
 + 
 + **Rezultatele**:  
 +  *O carte poate fi pusă într-un raft imediat după ce identificăm ce sector are aceeaşi literă cu prima literă din titlul cărţii, putem lua această decizie fără a ţine cont de celelalte cărţi, deci vom avea nevoie de mai puţin timp. 
 +  *Când cineva vrea să găsească o carte din bibliotecă, este suficient să caute într-un sector, nu este necesar să caute în toată biblioteca. 
 + 
 + **Limitări**: -Soluţia propusă funcţionează cel mai bine atunci când sectoarele deţin(fiecare) acelaşi număr de cărţi. Ce se întâmplă atunci când un sector este mult mai mare decât celelalte? (Multe titluri încep cu “The” în engleză) 
 + 
 + **Concluzie**: -Trebuie să **alegem cu grijă** regula după care spunem că două cărţi “**seamănă**” între ele. O regulă simplă ne face treaba mai uşoară la aşezare, dar mai grea la căutare. O regulă complicată face pe dos: mai greu la aşezare, dar mai uşor la căutare. 
 + 
 +===Folosind o abordare mai tehnică, să urmărim aceleaşi detalii:=== 
 + 
 + **Situaţia**:  -se dă un **vector**(sau o **listă**) cu foarte multe intrări şi, deşi spaţiul(**memoria**) nu reprezintă o problemă, nu dispunem de suficient **timp** încât să efectuăm o sortare completă(alfabetică, dupa nişte titluri = şiruri de caractere). 
 + 
 + **Problema**: -căutăm o “semi-sortare” a intrărilor care să fie cât mai rapidă şi care să aducă un avantaj(faţă de păstrarea într-o ordine întâmplătoare) atunci când vrem să accesăm anumite intrări. 
 + 
 + **Soluţia generală**: -împarţim spaţiul în mai multe sectoare(un sector fiind reprezentat de un vector sau de o listă), punem intrările care “seamană” între ele în acelaşi sector. 
 + 
 + **O soluţie**: -alegem ca un sector să reprezinte o literă şi aceea să fie litera cu care încep toate titlurile intrărilor din acel sector. În realitate, sectoarele pot fi notate cu litere, dar, într-un limbaj de programare, le notăm cu numere pentru a lucra mai uşor. 
 + 
 +   * Functia index dă valorile **{0,1,2,…}** pentru titluri care încep cu literele **{‘A’,’B’,’C’,…}**. Această funcţie se foloseşte de codul ASCII, deci ne limităm la alfabetul limbii engleze. 
 + <file cpp> 
 +   unsigned int index(char[] titlu) { return (titlu[0] - ‘A’); } 
 +  </file> 
 +  
 +  *  Ignorând problema spaţiului, definim secvenţa pentru distribuirea intrărilor pe sectoare: 
 +(presupunem structura **Carte** definită) 
 +<file cpp> 
 +Carte sector[26][n]; //26 de vectori(unul pentru fiecare literă), n = suficient de mare 
 +int elemInSectorul[26] = {0}; // contor pentru nr. de elemente, 0 iniţial 
 +for(int i = 0; i < nrCarti;i++) {  
 + int indexCurent = index(intrare[i].titlu); //în ce sector punem cartea? 
 + sector[indexCurent][elemInSectorul[indexCurent]] = intrare[i]; 
 + elemInSectorul[indexCurent]++; //am adăugat încă o carte 
 +} //o variantă mai eficientă foloseşte 26 de liste în loc de 26 de vectori 
 +</file> 
 + 
 +**Rezultatele**: 
 + 
 + *Putem accesa direct zona din memorie unde vom pune intrarea[i], nu trebuie să-i “căutăm” locul, şi parcurgem vectorul de intrări o singură dată: complexitatea de timp O(n). 
 + *Pentru acces căutăm doar în sectorul dat de funcţia index. 
 + 
 + **Limitări**: -În cel mai bun caz, împărţim vectorul de intrări în 26 de părţi egale, deci facem căutarea de până la 26 de ori mai rapidă. În cel mai rău caz, punem tot vectorul într-un singur sector, deci pierdem timp O(n) fără câştig. 
 + 
 + 
 +====1.2 Simplificare==== 
 + 
 +Cum ar fi dacă, în loc de foarte multe cărţi, am avea 26 de cărţi şi, în plus, nu ar exista nicio pereche de cărţi pentru care titlurile lor să înceapă cu aceeaşi literă? 
 + 
 + *În acest caz, indexarea este perfectă: fiecare sector conţine o carte. 
 + *Propoziţia “Caut **o carte** pentru care titlul începe cu A” devine “**Caut cartea**…”. 
 + 
 +=====2. Conceptele Cheie-Valoare(Key-Value)===== 
 +Atunci când reorganizăm o structură de date, aşezăm într-o ordine diferită **valorile** din structura de date, folosind o regulă bazată pe **cheile** acestora. 
 + 
 + *În exemplul nostru, structura de date este biblioteca. Aceasta conţine mai multe **cărţi**(valori), pe care le aşezăm în funcţie de **titlu**(cheie). 
 + 
 +=====3. Funcţia de indexare şi sectoarele(buckets)===== 
 +Sectoarele sunt stocate sub formă de elemente ale unui vector. Avem nevoie de o funcţie care să facă legătura dintre cheie şi indice(index) al vectorului. 
 + 
 + *În exemplul nostru, funcţia **index** preia prima litera din **titlu**(cheie) şi calculează “diferenţa” dintre această literă şi prima literă din alfabet. 
 + 
 +=====4. Funcţia de dispersie(hash function)===== 
 +Când coincide cu funcţia de indexare? 
 + 
 +În general, putem scrie 
 +<file cpp> 
 +index(cheie, nrSectoare) == hash(cheie) % nrSectoare 
 +</file> 
 +unde hash = funcţia de dispersie. Cu alte cuvinte, funcţia de dispersie trebuie să genereze un întreg(**oricât de mare**), folosindu-se de cheie, iar funcţia de indexare obţine un **indice**(indicele sectorului în care vom reţine cheia respectivă şi valoarea ei). 
 + 
 + *Coincid dacă: 
 +<file cpp> 
 +hash(cheie) == hash(cheie) % nrSectoare 
 +</file> 
 +adică atunci când valorile luate de **hash(cheie)** pot fi folosite ca **indici**(0,1,2,3,…,nrSectoare – 1). De obicei, această egalitate are loc dacă numărul de sectoare este **fixat** şi **cunoscut** de la început. 
 + 
 + 
 + *În exemplul nostru, funcţia index nu are nevoie de nrSectoare(am considerat această valoare **mereu** egală cu **26**) şi nu apare “%26” în formulă, deci putem considera funcţia de dispersie şi funcţia de indexare **identice**. 
 + *Cele mai simple funcţii hash: 
 +<file cpp> 
 +hash(cheie) == cheie % nrSectoare, unde cheia = întreg 
 +</file> 
 + 
 + 
 +=====5 Avantaje/Dezavantaje===== 
 + 
 +====5.1 Avantaje==== 
 + *timp de acces(un **vector** cu sectoare) 
 + *timp de inserare(fiecare sector = o **listă**) 
 + 
 +====5.2 Dezavantaje==== 
 + *nu este mereu uşor de ales o funcţie pentru dispersia(**uniformă** a) cheilor 
 + *pentru funcţii hash mai complexe se folosesc operaţiile bitwise(pe biţi) AND, OR şi rotaţii(shift). 
 + 
 +====5.3 Observaţii==== 
 + *în general, un ansamblu de tipul (**structură de sectoare/buckets**) + (**funcţie de dispersie/hash**) este numit tabelă de dispersie(**Hashtable**) 
 + *exemplul prezentat este demonstrativ(pentru sortare eficientă care extinde ideea, vedeţi **Radix Sort**) 
 + *funcţiile hash au aplicaţii mai importante în protecţia(criptarea) datelor(vedeţi **Caesar-Cipher**, **ROT13**, **SHA-256**)
laboratoare/laborator-02.txt · Ultima modificare: 2018/02/25 22:02 de către mihai.iacov