Khái quát về cấu trúc dữ liệu phần 3 doc

17
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Chương 4: Khái quát về cấutrúcdữ liệu
4.3 Xây dựng cấutrúcVector
 Vấn ₫ề: Biểudiễnmột vector toán họctrongC/C++?
 Giải pháp chân phương: mảng ₫ộng thông thường, nhưng
—Sử dụng không thuậntiện: Ngườisử dụng tự gọicáclệnh cấpphát
và giải phóng bộ nhớ, trong các hàm luôn phải ₫ưathamsố là số
chiều.
—Sử dụng không an toàn: Nhầmlẫnnhỏ dẫn ₫ếnhậuquả nghiêm
trọng
int n = 10;
double *v1,*v2, d;
v1 = (double*) malloc(n*sizeof(double));
v2 = (double*) malloc(n*sizeof(double));
d = scalarProd(v1,v2,n); // scalar_prod đãcó
d = v1 * v2; // OOPS!
v1.data[10] = 0; // OOPS!
free(v1);
free(v2);
18
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Chương 4: Khái quát về cấutrúcdữ liệu
Định nghĩacấutrúcVector
 Tên file: vector.h
 Cấutrúcdữ liệu:
struct Vector {
double *data;
int nelem;
};
 Khai báo các hàm cơ bản:

Vector createVector(int n, double init);
void destroyVector(Vector);
double getElem(Vector, int i);
void putElem(Vector, int i, double d);
Vector addVector(Vector, Vector);
Vector subVector(Vector, Vector);
double scalarProd(Vector, Vector);

19
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Chương 4: Khái quát về cấutrúcdữ liệu
Định nghĩacáchàmcơ bản
 Tên file: vector.cpp
#include <stdlib.h>
#include "vector.h"
Vector createVector(int n, double init) {
Vector v;
v.nelem = n;
v.data = (double*) malloc(n*sizeof(double));
while (n ) v.data[n] = init;
return v;
}
void destroyVector(Vector v) {
free(v.data);
}
double getElem(Vector v, int i) {
if (i < v.nelem && i >= 0) return v.data[i];
return 0;
}
20

© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Chương 4: Khái quát về cấutrúcdữ liệu
void putElem(Vector v, int i, double d) {
if (i >=0 && i < v.nelem) v.data[i] = d;
}
Vector addVector(Vector a, Vector b) {
Vector c = {0,0};
if (a.nelem == b.nelem) {
c = createVector(a.nelem,0.0);
for (int i=0; i < a.nelem; ++i)
c.data[i] = a.data[i] + b.data[i];
}
return c;
}
Vector subVector(Vector a, Vector b) {
Vector c = {0,0};

return c;
}
21
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Chương 4: Khái quát về cấutrúcdữ liệu
Ví dụ sử dụng
#include "vector.h"
void main() {
int n = 10;
Vector a,b,c;
a = createVector(10,1.0);
b = createVector(10,2.0);
c = addVector(a,b);

//
destroyVector(a);
destroyVector(b);
destroyVector(c);
}
22
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Chương 4: Khái quát về cấutrúcdữ liệu
4.4 Xây dựng cấutrúcList
 Vấn ₫ề: Xây dựng mộtcấutrúc₫ể quảnlýmộtcách
hiệuquả và linh hoạtcácdữ liệu ₫ộng, ví dụ:
—Hộpthư₫iệntử
— Danh sách những việccầnlàm
—Các₫ốitượng ₫ồ họatrênhìnhvẽ
— Các khâu ₫ộng họctrongsơ₫ồmô phỏng hệ thống (tương tự
trong SIMULINK)
 Các yêu cầu ₫ặc thù:
—Số lượng mụcdữ liệutrongdanhsáchcóthể thay ₫ổithường
xuyên
— Các thao tác bổ sung hoặcxóadữ liệucần ₫ượcthựchiện
nhanh, ₫ơngiản
—Sử dụng tiếtkiệmbộ nhớ
23
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Chương 4: Khái quát về cấutrúcdữ liệu
Sử dụng kiểumảng?
 Số phầntử trong mộtmảng thựcchất không bao giờ
thay ₫ổi ₫ược. Dung lượng bộ nhớ vào thời ₫iểmcấp
phát phảibiếttrước, không thựcsự co giãn ₫ược.
 Nếu không thựcsự sử dụng hết dung lượng ₫ãcấp

phát => lãng phí bộ nhớ
 Nếu ₫ãsử dụng hếtdung lượng và muốnbổ sung
phầntử thì phảicấpphátlạ
i và sao chép toàn bộ dữ
liệusang mảng mới=> cần nhiềuthờigiannếusố
phầntử lớn
 Nếumuốnchènmộtphầntử/xóa mộtphầntửở₫ầu
hoặcgiữamảng thì phải sao chép và dịch toàn bộ
phầndữ liệucònlại => rấtmấtthờigian
24
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Chương 4: Khái quát về cấutrúcdữ liệu
Danh sách móc nối (linked list)
Dữ liệuA
Dữ liệuB
Dữ liệuX
Dữ liệuY0x00
Dữ liệuC
pHead
Item A
Item B
Item C
Item X
Item Y