Triedenie(riešené príklady): Rozdiel medzi revíziami
Riadok 68: | Riadok 68: | ||
</source> | </source> | ||
Ako vidíme funkcia má štyri parametre, ktorých význam je: | Ako vidíme funkcia má štyri parametre, ktorých význam je: | ||
− | *''base'' - | + | *''base'' - ukazovateľ typu void ukazujúci na nultý element triedeného poľa |
*''nelem'' - počet elementov v triedenom poli | *''nelem'' - počet elementov v triedenom poli | ||
*''width'' - veľkosť jedného elementu v bajtoch | *''width'' - veľkosť jedného elementu v bajtoch | ||
− | *''fcmp'' - | + | *''fcmp'' - ukazovateľ na porovnávaciu funkciu, ktorá porovnáva dva elementy triedeného poľa |
− | Porovnávacia funkcia vyžaduje dva argumenty - | + | Porovnávacia funkcia vyžaduje dva argumenty - ukazovatele typu ''const void *''. Označme tieto argumenty ''elem1'' a ''elem2''. Potom úplný funkčný prototyp porovnávacej funkcie bude: |
<source lang="c"> | <source lang="c"> | ||
int (*fcmp)(const void *elem1, const void *elem2); | int (*fcmp)(const void *elem1, const void *elem2); | ||
Riadok 101: | Riadok 101: | ||
int Porovnaj_cele_cisla (const void * a, const void * b) | int Porovnaj_cele_cisla (const void * a, const void * b) | ||
{ | { | ||
− | // Parameter "a" je | + | // Parameter "a" je ukazovateľ typu "const void *". Preto ho pred použitím musíme pretypovať na poiter na "int". Čiže: "(int *)a". |
− | // Pretože zápis "(int *)a" predstavuje | + | // Pretože zápis "(int *)a" predstavuje ukazovateľ a my chceme porovnávať celé číslo, ktoré je uložené tam kde tento ukazovateľ ukazuje |
// musíme ďalej napísať: "*(int *)a". Týmto zápisom sa dostaneme k hodnote čísla na ktoré ukazuje predaný parameter "const void * a". | // musíme ďalej napísať: "*(int *)a". Týmto zápisom sa dostaneme k hodnote čísla na ktoré ukazuje predaný parameter "const void * a". | ||
// Podobne pre parameter "b". | // Podobne pre parameter "b". | ||
Riadok 124: | Riadok 124: | ||
'''Možné riešenie''' | '''Možné riešenie''' | ||
− | + | <source lang="c" line > | |
+ | #include<stdio.h> | ||
+ | #include<stdlib.h> | ||
+ | #include<conio.h> | ||
+ | #include<string.h> | ||
+ | |||
+ | #define NAZOV_SUBORU "data.txt" | ||
+ | |||
+ | // Vytvorenie pomenovanej struktury s nazvom "ZAMESTNANEC" | ||
+ | struct ZAMESTNANEC { | ||
+ | char meno[21]; | ||
+ | char priezvisko[21]; | ||
+ | int rok_narodenia; | ||
+ | }; | ||
+ | |||
+ | // Uplne funkcne prototypy pouzivanych funkcii: | ||
+ | int nacitajZAMESTNANEC(FILE *fr, ZAMESTNANEC *V); // Nacitanie jedineho zamestnanca zo suboru | ||
+ | void vypisZAMESTNANEC(ZAMESTNANEC V); // Vypisanie jedineho zamestnanca na monitor | ||
+ | int porovnajROK(const void *V1, const void *V2); // Porovnanie dvoch zamestnancov podla roku narodenia | ||
+ | int porovnajMENO(const void *V1, const void *V2); // Porovnanie dvoch zamestnancov podla mena | ||
+ | int porovnajPRIEZV(const void *V1, const void *V2); // Porovnanie dvoch zamestnancov podla priezviska | ||
+ | |||
+ | // Hlavna funkcia programu: | ||
+ | int main(int argc, char* argv[]) | ||
+ | { | ||
+ | ZAMESTNANEC pole[100]; // pole struktur pre uchovavanie jednotlivych zamestnancov | ||
+ | int Pocet_zamestnancov = 0; // pocet nacitanych zamestnancov | ||
+ | int volba; // kriterium triedenia / ukoncenia programu | ||
+ | FILE *fr; // pointer na subor | ||
+ | int i; // pomocna premenna | ||
+ | |||
+ | // Otvorenie zdrojoveho suboru v rezime "read" | ||
+ | if((fr=fopen(NAZOV_SUBORU,"r"))==NULL) | ||
+ | { | ||
+ | printf("\n Pozadovany subor sa nepodarilo otvorit!\n"); | ||
+ | system("pause"); | ||
+ | exit(1); | ||
+ | } | ||
+ | |||
+ | // Nacitanie vsetkych zamestnancov zo suboru | ||
+ | for(i=0; nacitajZAMESTNANEC(fr,&pole[i]); i++) | ||
+ | { | ||
+ | ; | ||
+ | } | ||
+ | Pocet_zamestnancov = i; | ||
+ | fclose(fr); // zatvorenie suboru, data uz su nacitane.. | ||
+ | fr = NULL; // zaroven nastavime na NULL pre pripad aby sme v pripade chybneho pouzitia tohto poitera boli vcas varovani | ||
+ | |||
+ | // Hlavny cyklus programu | ||
+ | do{ | ||
+ | printf("\n Vyber kriterium triedenia. \n" | ||
+ | " Meno 1\n" | ||
+ | " Priezvisko 2\n" | ||
+ | " Rok narodenia 3\n\n" | ||
+ | " Pre ukoncenie programu 0\n\n" | ||
+ | " Volba: "); | ||
+ | scanf("%d",&volba); | ||
+ | |||
+ | switch(volba) | ||
+ | { | ||
+ | case 0: break; | ||
+ | case 1: qsort((void*)pole,Pocet_zamestnancov,sizeof(ZAMESTNANEC),porovnajMENO); break; // namiesto sizeof(ZAMESTNANEC) mozeme pouzit sizeof(pole[0]) | ||
+ | case 2: qsort((void*)pole,Pocet_zamestnancov,sizeof(ZAMESTNANEC),porovnajPRIEZV); break; | ||
+ | case 3: qsort((void*)pole,Pocet_zamestnancov,sizeof(ZAMESTNANEC),porovnajROK); break; | ||
+ | default: | ||
+ | printf("\n Neocakavany vstup. Program bude ukonceny.\n"); | ||
+ | volba=0; | ||
+ | } | ||
+ | if(volba) // Vypisanie utriedeneho pola na monitor | ||
+ | { | ||
+ | clrscr(); //vycistime si obrazovku | ||
+ | printf("--------------------------------------------------------\n"); | ||
+ | printf(" ZAMESTNANEC ROK NARODENIA\n"); | ||
+ | printf("--------------------------------------------------------\n"); | ||
+ | for(i=0; i<Pocet_zamestnancov; i++) | ||
+ | vypisZAMESTNANEC(pole[i]); | ||
+ | printf("--------------------------------------------------------\n"); | ||
+ | } | ||
+ | }while(volba); | ||
+ | |||
+ | system("pause"); | ||
+ | return 0; | ||
+ | } | ||
+ | |||
+ | // Definicie pouzivanych funkcii: | ||
+ | //--------------------------------------------------------------------------- | ||
+ | int nacitajZAMESTNANEC(FILE *fr, ZAMESTNANEC *V) | ||
+ | { | ||
+ | int a; | ||
+ | a = fscanf(fr,"%s %s , %d", V->meno, V->priezvisko, &V->rok_narodenia); | ||
+ | if(a == EOF) a = 0; | ||
+ | return a; | ||
+ | } | ||
+ | //--------------------------------------------------------------------------- | ||
+ | void vypisZAMESTNANEC(ZAMESTNANEC V) | ||
+ | { | ||
+ | printf(" %-20s %-20s %d\n", V.meno, V.priezvisko, V.rok_narodenia); | ||
+ | } | ||
+ | //--------------------------------------------------------------------------- | ||
+ | int porovnajROK(const void *V1, const void *V2) | ||
+ | { | ||
+ | return ((ZAMESTNANEC*)V1)->rok_narodenia - ((ZAMESTNANEC*)V2)->rok_narodenia; | ||
+ | } | ||
+ | //--------------------------------------------------------------------------- | ||
+ | int porovnajMENO(const void *V1, const void *V2) | ||
+ | { | ||
+ | return strcmp(((ZAMESTNANEC*)V1)->meno, ((ZAMESTNANEC*)V2)->meno); | ||
+ | } | ||
+ | //--------------------------------------------------------------------------- | ||
+ | int porovnajPRIEZV(const void *V1, const void *V2) | ||
+ | { | ||
+ | return strcmp(((ZAMESTNANEC*)V1)->priezvisko, ((ZAMESTNANEC*)V2)->priezvisko); | ||
+ | } | ||
+ | </source> | ||
+ | |||
'''Komentár k uvedenému riešeniu''' | '''Komentár k uvedenému riešeniu''' | ||
− | + | V programe sa na prvý pohľad nachádza zopár zvláštností. Prvou je prázdne telo cyklu ''for'' pri načítavaní zamestnancov zo súboru - pozri riadok xx programu (nachádza sa tam len bodkočiarka za účelom zdôraznenia vedomého vypustenia tela funkcie). Dôvodom je, že samotné načítanie zamestnancov sa nachádza v porovnávacej (testovacej) časti cyklu ''for''. Ak sa úspešne načíta nejaký zamestnanec zo súboru potom funkcia ''nacitajZAMESTNANEC'' vracia nenulové kladné číslo, v opačnom prípade nulu a cyklus ''for'' sa skončí. Druhou zvláštnosťou je spôsob načítavania položiek "meno", "priezvisko" a "rok_narodenia" v tele definicie funkcie ''nacitajZAMESTNANEC'' - pozri riadok xx. V tomto prípade s výhodou využívame možností funkcie ''fscanf'', pričom využívame skutočnosť, že jednotlivé položky sú oddelené medzerou a čiarkou. Treťou zvláštnosťou je použitie typu ''const void *'' v parametroch a následné pretypovávanie v tele na pointer na pomenovanú štruktúru ZAMESTNANEC vo všetkých troch porovnávacích funkciách - ''porovnajMENO'', ''porovnajPRIEZV'' a ''porovnajROK''. Toto priamo súvisí s požiadavkou na parametre porovnávacej funkcie, ktorá musí vyhovovať funkčnému prototypu funkcie triedenia - ''qsort''. | |
+ | |||
'''Nedostatky uvedeného riešenia a námety na zlepšenie''' | '''Nedostatky uvedeného riešenia a námety na zlepšenie''' | ||
− | + | Program nie je vhodný na triedenie väčšieho množstva dát. Pri triedení sa manipuluje s celými položkami (štruktúra ZAMESTNANEC), ktoré majú v tomto prípade veľkosť sizeof(ZAMESTNANEC) == 48 Bajtov. Funkcia ''qsort'' tak musí pri triedení kopírovať celý obsah, čo môže byť časovo náročné. Ak by navyše jednotlivé položky uchovávali ešte väčie množstvo dát (ďalšie údaje o zamestnancovi, ako napríklad pracovné zaradenie, osobné hodnotenie zamestnanca, kontaktné informácie a pod.) bola by situácia ešte horšia. Podobný nedostatok má aj funkcia vypisZAMESTNANEC. V tomto prípade však tento problém nie je kritický. Prvou možnosťou ako zefektívniť triedenie je redukovanie veľkosti štruktúry ZAMESTNANEC. To sa dá docieliť použitím dynamicky alokovanej pamäte pre uchovávanie mena a priezviska zamestnanca. V tomto prípade by mohla štruktúra ZAMESTNANEC vyzerať nasledovne: | |
+ | |||
+ | <source lang="c" > | ||
+ | struct ZAMESTNANEC { | ||
+ | char *meno; | ||
+ | char *priezvisko; | ||
+ | int rok_narodenia; | ||
+ | }; | ||
+ | </source> | ||
+ | |||
+ | Potom by sa pamäťové nároky na uchovávanie redukovali na 12 Bajtov. Je však nevyhnutné pamätať na to, že adresy uchovávané v položkách "meno" a "priezvisko" môžu byť ľubovolné (sú neinicializované) a preto môžu ukazovať na ľubovolné miesto v pamäti. Preto treba použiť dynamickú alokáciu pamäte (funkcia malloc, resp. operátor new) a ukazovatele "meno" a "priezvisko" správne nastaviť (využitím návratovej hodnoty funkcie malloc, resp. operátora new). | ||
+ | |||
+ | Ďalšou možnosťou ako zefektívniť triedenie je použitie poľa ukazovateľov na prvky typu ZAMESTNANEC. Ukazovateľ na typ ZAMESTNANEC (či už pôvodný alebo tu uvedený) má veľkosť 4 Bajty. Z pohľadu triedenia funkciou qsort je preto tento spôsob ešte výhodnejší. | ||
+ | |||
+ | Použitím kombinácie oboch možností (dynamicky alokovaný priestor pre uchovávenie jednotlivých záznamov typu ZAMESTNANEC a použitie poľa ukazovateľov na prvky typu ZAMESTNANEC pre účely triedenia) je možné dosiahuť hospodárne využitie pamäte a zároveň efektívne triedenie rozsiahlejšieho súboru dát. | ||
+ | |||
+ | Druhou možnosťou sa zaoberá nasledujúca časť - Triedenie poľa ukazovateľov. | ||
+ | |||
Riadok 196: | Riadok 328: | ||
'''Možné riešenie''' | '''Možné riešenie''' | ||
− | + | <source lang="c" line > | |
+ | #include<stdio.h> | ||
+ | #include<stdlib.h> | ||
+ | #include<conio.h> | ||
+ | #include<string.h> | ||
+ | |||
+ | #define NAZOV_SUBORU "data.txt" | ||
+ | #define KROK_REALOKACIE 100 | ||
+ | |||
+ | // Vytvorenie pomenovanej struktury s nazvom "ZAMESTNANEC" | ||
+ | struct ZAMESTNANEC { | ||
+ | char meno[21]; | ||
+ | char priezvisko[21]; | ||
+ | int rok_narodenia; | ||
+ | }; | ||
+ | |||
+ | // Uplne funkcne prototypy pouzivanych funkcii: | ||
+ | int nacitajZAMESTNANEC(FILE *fr, ZAMESTNANEC *V); // Nacitanie jedineho zamestnanca zo suboru | ||
+ | void vypisZAMESTNANEC(ZAMESTNANEC V); // Vypisanie jedineho zamestnanca na monitor | ||
+ | int porovnajROK(const void *V1, const void *V2); // Porovnanie dvoch zamestnancov podla roku narodenia | ||
+ | int porovnajMENO(const void *V1, const void *V2); // Porovnanie dvoch zamestnancov podla mena | ||
+ | int porovnajPRIEZV(const void *V1, const void *V2); // Porovnanie dvoch zamestnancov podla priezviska | ||
+ | int porovnajPRIEZV_MENO(const void *V1, const void *V2); // Porovnanie najprv podla priezviska potom podla mena | ||
+ | int porovnajMENO_PRIEZV(const void *V1, const void *V2); // podobne dalej... | ||
+ | int porovnajMENO_PRIEZV_ROK(const void *V1, const void *V2); | ||
+ | int porovnajPRIEZV_MENO_ROK(const void *V1, const void *V2); | ||
+ | int porovnajROK_PRIEZV_MENO(const void *V1, const void *V2); | ||
+ | int porovnajROK_MENO_PRIEZV(const void *V1, const void *V2); | ||
+ | |||
+ | // Hlavna funkcia programu: | ||
+ | int main(int argc, char* argv[]) | ||
+ | { | ||
+ | ZAMESTNANEC **pole; // Pozor, zmena v porovnani s predchadzajucim riesenim! | ||
+ | int Pocet_zamestnancov = 0; // Pocet nacitanych zamestnancov | ||
+ | int maxPocet_zamestnancov = 100; // Prednastaveny maximalny pocet zamestnancov | ||
+ | int volba; // kriterium triedenia / ukoncenia programu | ||
+ | FILE *fr; // pointer na zdrojovy subor, z ktoreho budeme nacitavat zamestnancov | ||
+ | int (*sortFun)(const void *,const void *); // pointer na funkciu, pomocou ktorej budeme triedit | ||
+ | int i; // pomocna premenna | ||
+ | |||
+ | // Otvorenie zdrojoveho suboru v rezime "read" | ||
+ | if((fr=fopen(NAZOV_SUBORU,"r"))==NULL) | ||
+ | { | ||
+ | printf("\n Pozadovany subor sa nepodarilo otvorit!\n"); | ||
+ | system("pause"); | ||
+ | exit(1); | ||
+ | } | ||
+ | |||
+ | // Prvotna alokacia pamate pre pole pointrov na pomenovanu strukturu ZAMESTNANEC | ||
+ | if((pole=(ZAMESTNANEC**)malloc(maxPocet_zamestnancov*sizeof(ZAMESTNANEC*)))==NULL) | ||
+ | { | ||
+ | printf(" Nedostatok pamate!\n"); | ||
+ | system("pause"); | ||
+ | exit(1); | ||
+ | } | ||
+ | |||
+ | //Najprv si musime alokovat priestor pre prveho zamestnanca (aby data, ktore nacitame sme mali kam ulozit) | ||
+ | if((pole[0]=(ZAMESTNANEC*)malloc(sizeof(ZAMESTNANEC)))==NULL) | ||
+ | { | ||
+ | printf("\n Nedostatok pamete...\n"); | ||
+ | exit(1); | ||
+ | } | ||
+ | |||
+ | // Nacitanie vsetkych zamestnancov zo suboru | ||
+ | for(i=0; nacitajZAMESTNANEC(fr,pole[i]); i++) | ||
+ | { | ||
+ | //Alokujeme si miesto pre dalsieho zamestnanca: | ||
+ | if((pole[i+1]=(ZAMESTNANEC*)malloc(sizeof(ZAMESTNANEC)))==NULL) | ||
+ | { | ||
+ | printf("\n Nedostatok pamete pre pridanie dalsieho zamestnanca...\n"); | ||
+ | system("pause"); | ||
+ | exit(1); | ||
+ | } | ||
+ | |||
+ | // V pripade potreby realokujeme pole pinterov: (Tato situacia nastane | ||
+ | // ak pocet zamestnancov v subore je vacsi ako aktualne nastavna hodnota | ||
+ | // premennej maxPocet_zamestnancov) | ||
+ | if(i == maxPocet_zamestnancov-2) | ||
+ | { | ||
+ | maxPocet_zamestnancov += KROK_REALOKACIE; // Zvysime maximalny pocet zamestnancov | ||
+ | //printf("...realokujem..."); | ||
+ | if((pole=(ZAMESTNANEC**)realloc(pole,maxPocet_zamestnancov*sizeof(ZAMESTNANEC*)))==NULL) | ||
+ | { | ||
+ | printf(" Nedostatok pamate pre realokaciu pola pointerov!\n"); | ||
+ | system("pause"); | ||
+ | exit(1); | ||
+ | } | ||
+ | } | ||
+ | } | ||
+ | Pocet_zamestnancov = i; | ||
+ | fclose(fr); // zatvorenie suboru, data uz su nacitane.. | ||
+ | fr = NULL; // zaroven nastavime na NULL pre pripad aby sme v pripade chybneho pouzitia tohto poitera boli vcas varovani | ||
+ | |||
+ | // Hlavny cyklus programu | ||
+ | do{ | ||
+ | printf("\n Vyber postupnost kriterii triedenia. (Prve kriterium ma najvacsiu prioritu.)\n" | ||
+ | " Meno, Priezvisko, Rok 1\n" | ||
+ | " Priezvisko, Meno, Rok 2\n" | ||
+ | " Rok, Meno, Priezvisko 3\n" | ||
+ | " Rok, Priezvisko, Meno 4\n\n" | ||
+ | " Pre ukoncenie programu 0\n\n" | ||
+ | " Volba: "); | ||
+ | scanf("%d",&volba); | ||
+ | |||
+ | switch(volba) | ||
+ | { | ||
+ | case 0: break; | ||
+ | case 1: sortFun = porovnajMENO_PRIEZV_ROK; break; | ||
+ | case 2: sortFun = porovnajPRIEZV_MENO_ROK; break; | ||
+ | case 3: sortFun = porovnajROK_MENO_PRIEZV; break; | ||
+ | case 4: sortFun = porovnajROK_PRIEZV_MENO; break; | ||
+ | default: | ||
+ | printf("\n Neocakavany vstup. Program bude ukonceny.\n"); | ||
+ | volba=0; | ||
+ | } | ||
+ | if(volba) // Vypisanie utriedeneho pola na monitor | ||
+ | { | ||
+ | // Utriedenie zamestnancov: | ||
+ | qsort((void*)pole,Pocet_zamestnancov,sizeof(pole[0]),sortFun); | ||
+ | |||
+ | clrscr(); //vycistime si obrazovku | ||
+ | printf("--------------------------------------------------------\n"); | ||
+ | printf(" ZAMESTNANEC ROK NARODENIA\n"); | ||
+ | printf("--------------------------------------------------------\n"); | ||
+ | for(i=0;i<Pocet_zamestnancov;i++) | ||
+ | vypisZAMESTNANEC(*pole[i]); | ||
+ | printf("--------------------------------------------------------\n"); | ||
+ | } | ||
+ | }while(volba); | ||
+ | |||
+ | // Na zaver nasleduje uvolnenie pamate, ktoru sme alokovali. | ||
+ | // Najprv musime uvolnit pamet, ktoru sme alokovali pre jednotlivych zamestnancov. | ||
+ | for(i=0; i<skutocnyPocet_zamestnancov + 1;i++) //Pocet alokovanych zamestnancov je o jednehoneho viac... | ||
+ | free(pole[i]); | ||
+ | |||
+ | //Potom uvolnime pamat alokovanu pre pointre | ||
+ | free(pole); | ||
+ | poleStud = NULL; // a nastavime na NULL (nie je nevyhnutne potrebne) | ||
+ | |||
+ | system("pause"); | ||
+ | return 0; | ||
+ | } | ||
+ | |||
+ | // Definicie pouzivanych funkcii: | ||
+ | //--------------------------------------------------------------------------- | ||
+ | int nacitajZAMESTNANEC(FILE *fr, ZAMESTNANEC *V) | ||
+ | { | ||
+ | int a; | ||
+ | a = fscanf(fr,"%s %s , %d", V->meno, V->priezvisko, &V->rok_narodenia); | ||
+ | if(a == EOF) a = 0; | ||
+ | return a; | ||
+ | } | ||
+ | //--------------------------------------------------------------------------- | ||
+ | void vypisZAMESTNANEC(ZAMESTNANEC V) | ||
+ | { | ||
+ | printf(" %-20s %-20s %d\n", V.meno, V.priezvisko, V.rok_narodenia); | ||
+ | } | ||
+ | //--------------------------------------------------------------------------- | ||
+ | int porovnajROK(const void *V1, const void *V2) | ||
+ | { | ||
+ | return (*(ZAMESTNANEC**)V1)->rok_narodenia - (*(ZAMESTNANEC**)V2)->rok_narodenia; | ||
+ | } | ||
+ | //--------------------------------------------------------------------------- | ||
+ | int porovnajMENO(const void *V1, const void *V2) | ||
+ | { | ||
+ | return strcmp((*(ZAMESTNANEC**)V1)->meno, (*(ZAMESTNANEC**)V2)->meno); | ||
+ | } | ||
+ | //--------------------------------------------------------------------------- | ||
+ | int porovnajPRIEZV(const void *V1, const void *V2) | ||
+ | { | ||
+ | return strcmp((*(ZAMESTNANEC**)V1)->priezvisko, (*(ZAMESTNANEC**)V2)->priezvisko); | ||
+ | } | ||
+ | //--------------------------------------------------------------------------- | ||
+ | int porovnajPRIEZV_MENO(const void *V1, const void *V2) | ||
+ | { | ||
+ | int a = porovnajPRIEZV(V1, V2); | ||
+ | if(a == 0) a = porovnajMENO(V1, V2); | ||
+ | return a; | ||
+ | } | ||
+ | //--------------------------------------------------------------------------- | ||
+ | int porovnajMENO_PRIEZV(const void *V1, const void *V2) | ||
+ | { | ||
+ | int a = porovnajMENO(V1, V2); | ||
+ | if(a == 0) a = porovnajPRIEZV(V1, V2); | ||
+ | return a; | ||
+ | } | ||
+ | //--------------------------------------------------------------------------- | ||
+ | int porovnajMENO_PRIEZV_ROK(const void *V1, const void *V2) | ||
+ | { | ||
+ | int a = porovnajMENO_PRIEZV(V1, V2); | ||
+ | if(a == 0) a = porovnajROK(V1, V2); | ||
+ | return a; | ||
+ | } | ||
+ | //--------------------------------------------------------------------------- | ||
+ | int porovnajPRIEZV_MENO_ROK(const void *V1, const void *V2) | ||
+ | { | ||
+ | int a = porovnajPRIEZV_MENO(V1, V2); | ||
+ | if(a == 0) a = porovnajROK(V1, V2); | ||
+ | return a; | ||
+ | } | ||
+ | //--------------------------------------------------------------------------- | ||
+ | int porovnajROK_PRIEZV_MENO(const void *V1, const void *V2) | ||
+ | { | ||
+ | int a = porovnajROK(V1, V2); | ||
+ | if(a == 0) a = porovnajPRIEZV_MENO(V1, V2); | ||
+ | return a; | ||
+ | } | ||
+ | //--------------------------------------------------------------------------- | ||
+ | int porovnajROK_MENO_PRIEZV(const void *V1, const void *V2) | ||
+ | { | ||
+ | int a = porovnajROK(V1, V2); | ||
+ | if(a == 0) a = porovnajMENO_PRIEZV(V1, V2); | ||
+ | return a; | ||
+ | } | ||
+ | </source> | ||
+ | |||
Riadok 206: | Riadok 553: | ||
'''Nedostatky uvedeného riešenia a námety na zlepšenie''' | '''Nedostatky uvedeného riešenia a námety na zlepšenie''' | ||
− | + | Program nie je vhodný na triedenie extrémne rozsiahlych dát. Riešením tohto nedostatku je použitie iných triediacich funkcií, ktoré pracujú na princípe triedenia triedeného súboru po častiach. Ďalším nedostatkom je výpis utriedených dát na monitor. Táto operácia môže byť pri väčšom počte záznamov časovo veľmi zdĺhavá. Oveľa výhodnejšie a zároveň rýchlejšie je zapisovať výsledky do súboru. V tomto prípade by postačovalo modifikovať funkciu ''vypisZAMESTNANEC'' tak, aby vyhovovala tomuto účelu. | |
+ | <source lang="c"> | ||
+ | vypisZAMESTNANEC(FILE *fw, ZAMESTNANEC *V) | ||
+ | { | ||
+ | fprintf(fw," %-20s %-20s %d\n", V->meno, V->priezvisko, V->rok_narodenia); // Zaroven efektivnejsie pristupujeme k polozkam zamestnanca (parameter V je pointer...) | ||
+ | } | ||
+ | </source> | ||
+ | |||
+ | Ak by sme si ďalej zadefinovali funkciu na výpis všetkých zamestnancov celý program by sme zjednodušili a výpis zamestnancov by bol univerzálnejší v tom zmysle, že výpis zamestnancov či už do súboru alebo na monitor by mal jednotnú podobu. Funkcia na výpis všetkých zamestnancov by mohla vyzerať nasledovne: | ||
+ | <source lang="c"> | ||
+ | vypisZAMESTNANCOV(FILE *fw, ZAMESTNANEC **pole, int Pocet_zamestnancov) | ||
+ | { | ||
+ | printf("--------------------------------------------------------\n"); | ||
+ | printf(" ZAMESTNANEC ROK NARODENIA\n"); | ||
+ | printf("--------------------------------------------------------\n"); | ||
+ | for(i=0;i<Pocet_zamestnancov;i++) | ||
+ | vypisZAMESTNANEC(fw, pole[i]); | ||
+ | printf("--------------------------------------------------------\n"); | ||
+ | } | ||
+ | </source> | ||
+ | Potom by jednoducho stačilo otvoriť nejaký súbor v režime "write" a zavolať túto funkciu na zápis všetkých zamestnancov do súboru. Ak by sme však chceli vypísať zamestnancov na monitor, potom namiesto ukazovateľa na otvorený súbor zadáme ''stdout''. Čiže do programu vložíme riadok: | ||
+ | <source lang="c"> | ||
+ | vypisZAMESTNANCOV(stdout,pole,Pocet_zamestnancov); | ||
+ | </source> |
Verzia zo dňa a času 23:04, 23. február 2010
Algoritmy a programovanie - zbierka úloh
Triedenie
::Triedenie poľa komplexných čísel
::Triedenie poľa smerníkov na komplexné čísla
::Triedenie poľa štruktúr
::Triedenie poľa smerníkov
Triedenie poľa štruktúr
Zadanie
Zostavte program, ktorý bude triediť dáta uložené v súbore na základe užívateľom zadaného kritéria. Program po spustení načíta dáta zo súboru a uloží ich do poľa štruktúr. Následne na monitor zobrazí výzvu, v ktorej bude mať užívateľ možnosť vybrať kritérium triedenia. Pre jednoduchosť uvažujme príklad, v ktorom budeme triediť zamestnancov nejakej fiktívnej firmy podľa mena, priezviska alebo podľa roku jeho narodenia. Dáta v súbore nech sú uložené vo formáte kde jednotlivé položky sú oddelené medzerami čiarkami v tvare:
Meno Priezvisko , Rok_narodenia
Metodický komentár
Cieľom tejto úlohy je precvičiť prácu so štruktúrami v jazyku C, použitie funkcie rýchleho triedenia (quick sort) z knižnice stdlib.h, načítavanie dát zo súboru, a pomôcť osvojiť si základné znalosti pri práci s ukazovateľmi (predávanie ako parameter do funkcie, pretypovávanie).
Vzorové dáta
Janko Maly , 1978 Martin Starsi , 1939 Andrea Mlada , 1990 Jozko Cierny , 1985 Alenka Biela , 1985 Janko Maly , 1983 Alzbetka Mudra , 1978
Zjednodušujúce predpoklady
Dĺžka mena ani priezviska neprekračuje rozsah 20 znakov. V zdrojovom súbore sa nebude nachádzať viac ako 100 záznamov. Zdrojový súbor sa nachádza v tom istom adresáry ako samotný program (*.exe súbor) a jeho názov je: data.txt.
Vzorová výzva programu
Vyber kriterium triedenia. Meno 1 Priezvisko 2 Rok narodenia 3 Pre ukoncenie programu 0 Volba: _
Vzorový vstup
1
Vzorový výstup
-------------------------------------------------------- ZAMESTNANEC ROK NARODENIA -------------------------------------------------------- Alenka Biela 1985 Alzbetka Mudra 1978 Andrea Mlada 1990 Janko Maly 1983 Janko Maly 1978 Jozko Cierny 1985 Martin Starsi 1939 --------------------------------------------------------
Návod ako začať
Zo zadania vyplýva, že hlavným účelom programu je triediť (vzostupne príp. zostupne zoradzovať) zamestnancov podľa triediaceho kritéria (meno, priezvisko, rok). Aby sme pri manipulácii (triedení) s jednotlivými zamestnancami pracovali ucelene so všetkými dátami vzťahujúcimi sa ku konkrétnemu zamestnancovi naraz, bude výhodné použiť štruktúru, ktorá nám tieto dáta takpovediac "zabalí". Takto budeme mať údaje o jednom zamestnancovi pohromade a budeme môcť s nimi pohodlne manipulovať. Týmto sme vyriešili problém ako reprezentovať jedného zamestnanca. Teraz sa vynára otázka ako efektívne pracovať s celým súborom zamestnancov. Pretože vieme, že v zdrojovom súbore sa nebude nachádzať viac ako 100 zamestnancov, bude vcelku výhodné použiť statické pole štruktúr na pamätanie všetkých zamestnancov. Dĺžka tohto poľa bude 100 položiek. Jedna položka poľa potom bude predstavovať jedného konkrétneho zamestnanca. Utriedenie zamestnancov potom budeme realizovať utriedením tohto poľa. Pre triedenie poľa ponúka knižnica stdlib.h funkciu rýchleho triedenia qsort. Parametre a použitie funkcie qsort z knižnice stdlib.h si teraz vysvetlíme.
Úplný funkčný prototyp funkcie qsort je nasledovný:
void qsort(void *base, size_t nelem, size_t width, int (*fcmp)(const void *, const void *));
Ako vidíme funkcia má štyri parametre, ktorých význam je:
- base - ukazovateľ typu void ukazujúci na nultý element triedeného poľa
- nelem - počet elementov v triedenom poli
- width - veľkosť jedného elementu v bajtoch
- fcmp - ukazovateľ na porovnávaciu funkciu, ktorá porovnáva dva elementy triedeného poľa
Porovnávacia funkcia vyžaduje dva argumenty - ukazovatele typu const void *. Označme tieto argumenty elem1 a elem2. Potom úplný funkčný prototyp porovnávacej funkcie bude:
int (*fcmp)(const void *elem1, const void *elem2);
Od funkcie fcmp sa vyžaduje aby vracala celé číslo v závislosti od výsledku porovnania argumentov elem1 a elem2 nasledovne:
- ak *elem1 < *elem2 potom fcmp vráti celé číslo < 0
- ak *elem1 == *elem2 potom fcmp vráti 0
- ak *elem1 > *elem2 potom fcmp vráti celé číslo > 0
Pri porovnávaní elementov elem1 a elem2 symbol < znamená, že elem1 je menší ako elem2 v tom zmysle, že v utriedenom poli sa elem1 nachádza pred elem2. Podobne pre symbol >. Ak sú porovnávané elementy z pohľadu triediaceho kritéria ekvivalenté (symbol ==) potom funkcia vráti nulu. Napríklad ak porovnávame dva reťazce a kritériom je abcedné usporiadanie, potom reťazec "Alexandra" je menší ako reťazec "Zora". Ak by sme však chceli triediť podľa dĺžky reťazca, potom reťazec "Alexandra" je väčší ako reťazec "Zora".
Triedenie poľa sa potom realizuje volaním funkcie qsort s patričnými parametrami.
Poznámka: Pri porovnávaní porovnávame obsahy argumentov elem1 a elem2, to znamená, že píšeme napr. *elem1 < *elem2 namiesto elem1 < elem2. Zápis elem1 < elem2 by totiž znamenal, že máme porovnať hodnotu elem1 a elem2 čo by znamenalo, že máme porovnať nejaké adresy uložené v premenných elem1 a elem2 (tieto premenné sú ukazovatele a teda pamätajú adresu, nie samotnú štruktúru). Porovnanie elem1 < elem2 by teda bolo syntakticky správne, ale nemalo by zmysel. Chceme predsa porovnávať zamestnancov a nie adresy pamäte kde sú títo zamestnanci uložení.
Použitie funkcie qsort ilustrujeme na nasledujúcom jednoduchom príklade:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define POCET_PRVKOV 6
int pole[POCET_PRVKOV] = { 45, 11, 100, 30, 20, 27 };
int Porovnaj_cele_cisla (const void * a, const void * b)
{
// Parameter "a" je ukazovateľ typu "const void *". Preto ho pred použitím musíme pretypovať na poiter na "int". Čiže: "(int *)a".
// Pretože zápis "(int *)a" predstavuje ukazovateľ a my chceme porovnávať celé číslo, ktoré je uložené tam kde tento ukazovateľ ukazuje
// musíme ďalej napísať: "*(int *)a". Týmto zápisom sa dostaneme k hodnote čísla na ktoré ukazuje predaný parameter "const void * a".
// Podobne pre parameter "b".
return ( *(int*)a - *(int*)b );
}
int main ()
{
int n;
// Vzostupné utriedenie poľa:
qsort (pole, POCET_PRVKOV, sizeof(int), Porovnaj_cele_cisla);
// Výpis na monitor:
for (n=0; n<POCET_PRVKOV; n++)
printf ("%d ",values[n]);
return 0;
}
Možné riešenie
1 #include<stdio.h>
2 #include<stdlib.h>
3 #include<conio.h>
4 #include<string.h>
5
6 #define NAZOV_SUBORU "data.txt"
7
8 // Vytvorenie pomenovanej struktury s nazvom "ZAMESTNANEC"
9 struct ZAMESTNANEC {
10 char meno[21];
11 char priezvisko[21];
12 int rok_narodenia;
13 };
14
15 // Uplne funkcne prototypy pouzivanych funkcii:
16 int nacitajZAMESTNANEC(FILE *fr, ZAMESTNANEC *V); // Nacitanie jedineho zamestnanca zo suboru
17 void vypisZAMESTNANEC(ZAMESTNANEC V); // Vypisanie jedineho zamestnanca na monitor
18 int porovnajROK(const void *V1, const void *V2); // Porovnanie dvoch zamestnancov podla roku narodenia
19 int porovnajMENO(const void *V1, const void *V2); // Porovnanie dvoch zamestnancov podla mena
20 int porovnajPRIEZV(const void *V1, const void *V2); // Porovnanie dvoch zamestnancov podla priezviska
21
22 // Hlavna funkcia programu:
23 int main(int argc, char* argv[])
24 {
25 ZAMESTNANEC pole[100]; // pole struktur pre uchovavanie jednotlivych zamestnancov
26 int Pocet_zamestnancov = 0; // pocet nacitanych zamestnancov
27 int volba; // kriterium triedenia / ukoncenia programu
28 FILE *fr; // pointer na subor
29 int i; // pomocna premenna
30
31 // Otvorenie zdrojoveho suboru v rezime "read"
32 if((fr=fopen(NAZOV_SUBORU,"r"))==NULL)
33 {
34 printf("\n Pozadovany subor sa nepodarilo otvorit!\n");
35 system("pause");
36 exit(1);
37 }
38
39 // Nacitanie vsetkych zamestnancov zo suboru
40 for(i=0; nacitajZAMESTNANEC(fr,&pole[i]); i++)
41 {
42 ;
43 }
44 Pocet_zamestnancov = i;
45 fclose(fr); // zatvorenie suboru, data uz su nacitane..
46 fr = NULL; // zaroven nastavime na NULL pre pripad aby sme v pripade chybneho pouzitia tohto poitera boli vcas varovani
47
48 // Hlavny cyklus programu
49 do{
50 printf("\n Vyber kriterium triedenia. \n"
51 " Meno 1\n"
52 " Priezvisko 2\n"
53 " Rok narodenia 3\n\n"
54 " Pre ukoncenie programu 0\n\n"
55 " Volba: ");
56 scanf("%d",&volba);
57
58 switch(volba)
59 {
60 case 0: break;
61 case 1: qsort((void*)pole,Pocet_zamestnancov,sizeof(ZAMESTNANEC),porovnajMENO); break; // namiesto sizeof(ZAMESTNANEC) mozeme pouzit sizeof(pole[0])
62 case 2: qsort((void*)pole,Pocet_zamestnancov,sizeof(ZAMESTNANEC),porovnajPRIEZV); break;
63 case 3: qsort((void*)pole,Pocet_zamestnancov,sizeof(ZAMESTNANEC),porovnajROK); break;
64 default:
65 printf("\n Neocakavany vstup. Program bude ukonceny.\n");
66 volba=0;
67 }
68 if(volba) // Vypisanie utriedeneho pola na monitor
69 {
70 clrscr(); //vycistime si obrazovku
71 printf("--------------------------------------------------------\n");
72 printf(" ZAMESTNANEC ROK NARODENIA\n");
73 printf("--------------------------------------------------------\n");
74 for(i=0; i<Pocet_zamestnancov; i++)
75 vypisZAMESTNANEC(pole[i]);
76 printf("--------------------------------------------------------\n");
77 }
78 }while(volba);
79
80 system("pause");
81 return 0;
82 }
83
84 // Definicie pouzivanych funkcii:
85 //---------------------------------------------------------------------------
86 int nacitajZAMESTNANEC(FILE *fr, ZAMESTNANEC *V)
87 {
88 int a;
89 a = fscanf(fr,"%s %s , %d", V->meno, V->priezvisko, &V->rok_narodenia);
90 if(a == EOF) a = 0;
91 return a;
92 }
93 //---------------------------------------------------------------------------
94 void vypisZAMESTNANEC(ZAMESTNANEC V)
95 {
96 printf(" %-20s %-20s %d\n", V.meno, V.priezvisko, V.rok_narodenia);
97 }
98 //---------------------------------------------------------------------------
99 int porovnajROK(const void *V1, const void *V2)
100 {
101 return ((ZAMESTNANEC*)V1)->rok_narodenia - ((ZAMESTNANEC*)V2)->rok_narodenia;
102 }
103 //---------------------------------------------------------------------------
104 int porovnajMENO(const void *V1, const void *V2)
105 {
106 return strcmp(((ZAMESTNANEC*)V1)->meno, ((ZAMESTNANEC*)V2)->meno);
107 }
108 //---------------------------------------------------------------------------
109 int porovnajPRIEZV(const void *V1, const void *V2)
110 {
111 return strcmp(((ZAMESTNANEC*)V1)->priezvisko, ((ZAMESTNANEC*)V2)->priezvisko);
112 }
Komentár k uvedenému riešeniu
V programe sa na prvý pohľad nachádza zopár zvláštností. Prvou je prázdne telo cyklu for pri načítavaní zamestnancov zo súboru - pozri riadok xx programu (nachádza sa tam len bodkočiarka za účelom zdôraznenia vedomého vypustenia tela funkcie). Dôvodom je, že samotné načítanie zamestnancov sa nachádza v porovnávacej (testovacej) časti cyklu for. Ak sa úspešne načíta nejaký zamestnanec zo súboru potom funkcia nacitajZAMESTNANEC vracia nenulové kladné číslo, v opačnom prípade nulu a cyklus for sa skončí. Druhou zvláštnosťou je spôsob načítavania položiek "meno", "priezvisko" a "rok_narodenia" v tele definicie funkcie nacitajZAMESTNANEC - pozri riadok xx. V tomto prípade s výhodou využívame možností funkcie fscanf, pričom využívame skutočnosť, že jednotlivé položky sú oddelené medzerou a čiarkou. Treťou zvláštnosťou je použitie typu const void * v parametroch a následné pretypovávanie v tele na pointer na pomenovanú štruktúru ZAMESTNANEC vo všetkých troch porovnávacích funkciách - porovnajMENO, porovnajPRIEZV a porovnajROK. Toto priamo súvisí s požiadavkou na parametre porovnávacej funkcie, ktorá musí vyhovovať funkčnému prototypu funkcie triedenia - qsort.
Nedostatky uvedeného riešenia a námety na zlepšenie
Program nie je vhodný na triedenie väčšieho množstva dát. Pri triedení sa manipuluje s celými položkami (štruktúra ZAMESTNANEC), ktoré majú v tomto prípade veľkosť sizeof(ZAMESTNANEC) == 48 Bajtov. Funkcia qsort tak musí pri triedení kopírovať celý obsah, čo môže byť časovo náročné. Ak by navyše jednotlivé položky uchovávali ešte väčie množstvo dát (ďalšie údaje o zamestnancovi, ako napríklad pracovné zaradenie, osobné hodnotenie zamestnanca, kontaktné informácie a pod.) bola by situácia ešte horšia. Podobný nedostatok má aj funkcia vypisZAMESTNANEC. V tomto prípade však tento problém nie je kritický. Prvou možnosťou ako zefektívniť triedenie je redukovanie veľkosti štruktúry ZAMESTNANEC. To sa dá docieliť použitím dynamicky alokovanej pamäte pre uchovávanie mena a priezviska zamestnanca. V tomto prípade by mohla štruktúra ZAMESTNANEC vyzerať nasledovne:
struct ZAMESTNANEC {
char *meno;
char *priezvisko;
int rok_narodenia;
};
Potom by sa pamäťové nároky na uchovávanie redukovali na 12 Bajtov. Je však nevyhnutné pamätať na to, že adresy uchovávané v položkách "meno" a "priezvisko" môžu byť ľubovolné (sú neinicializované) a preto môžu ukazovať na ľubovolné miesto v pamäti. Preto treba použiť dynamickú alokáciu pamäte (funkcia malloc, resp. operátor new) a ukazovatele "meno" a "priezvisko" správne nastaviť (využitím návratovej hodnoty funkcie malloc, resp. operátora new).
Ďalšou možnosťou ako zefektívniť triedenie je použitie poľa ukazovateľov na prvky typu ZAMESTNANEC. Ukazovateľ na typ ZAMESTNANEC (či už pôvodný alebo tu uvedený) má veľkosť 4 Bajty. Z pohľadu triedenia funkciou qsort je preto tento spôsob ešte výhodnejší.
Použitím kombinácie oboch možností (dynamicky alokovaný priestor pre uchovávenie jednotlivých záznamov typu ZAMESTNANEC a použitie poľa ukazovateľov na prvky typu ZAMESTNANEC pre účely triedenia) je možné dosiahuť hospodárne využitie pamäte a zároveň efektívne triedenie rozsiahlejšieho súboru dát.
Druhou možnosťou sa zaoberá nasledujúca časť - Triedenie poľa ukazovateľov.
Triedenie poľa ukazovateľov aneb Triedime štruktúry efektívne
Zadanie
Uvažujme rovnaké zadanie ako v predošlom. Navyše požadujme viacúrovňové (vnorené) triedenie podľa triediaceho kritéria s nižšou prioritou ak sú položky podľa aktuálneho triediaceho kritéria ekvivalentné. V našom jednoduchom príklade to znamená, že ak napríklad triedime zamestnancov podľa krstného mena a mená niektorých zamestnancov sú rovnaké, potom budú títo utriedení podľa priezviska. Naopak, ak budeme triediť podľa priezviska a priezviská niektorých zamestnancov budú rovnaké, potom ich utriedime podľa krstného mena. Túto situáciu môžeme rozšíriť aj o triedenie podľa roku narodenia. V tomto prípade môžeme definovať prioritu jednotlivým triediacim kritériam a triediť následne podľa priorít.
Metodický komentár
- Cieľom tejto úlohy v porovaní s predchádzajúcou je efektívne triediť dáta použitím ukazovateľov a poukázať na ďalšie možnosti pri ich triedení. Využijú sa pokročilejšie techniky práce s ukazovateľmi, dynamická alokácia a realokácia pamäte.
Vzorové dáta
- Ako v predošlom.
Zjednodušujúce predpoklady
- Rovnaké ako v predošlom s tým rozdielom, že počet záznamov v súbore nie je obmedzený. Predpokladáme však, že systém má dostatok voľnej pamäte.
- V súbore sa teda môže nachádzať niekoľko desiatok, ale aj stoviek tisícov záznamov.
Vzorová výzva programu
Vyber postupnost kriterii triedenia. (Prve kriterium ma najvacsiu prioritu.) Meno, Priezvisko, Rok 1 Priezvisko, Meno, Rok 2 Rok, Meno, Priezvisko 3 Rok, Priezvisko, Meno 4 Pre ukoncenie programu 0 Volba: _
Vzorový vstup
1
Vzorový výstup
-------------------------------------------------------- ZAMESTNANEC ROK NARODENIA -------------------------------------------------------- Alenka Biela 1985 Alzbetka Mudra 1978 Andrea Mlada 1990 Janko Maly 1978 Janko Maly 1983 Jozko Cierny 1985 Martin Starsi 1939 --------------------------------------------------------
Návod ako začať
Prvým významným rozdielom v porovnaní s predchádzajúcim zadaním je skutočnosť, že počet záznamov (zamestnancov) v súbore nie je obmedzený a je vopred neznámy. Z toho dôvodu je použitie statického poľa štruktúr neefektívne. Riešením je dynamická alokácia pamäte. Mohli by sme tak dynamicky alokovať pole štruktúr podľa aktuálnej potreby programu. Ak sa však zamyslíme nad požiadavkou efektívneho triedenia zamestnancov prichádzame k záveru, že ani toto riešenie by nebolo vhodné. Dôvodom je činnosť funkcie qsort, ktorá pri triedení manipuluje s celými položkami poľa, ktoré by v tomto prípade boli štruktúry (keďže by sa jednalo o pole štruktúr či už staticky alebo dynamicky alokované). Funkcia qsort by tak musela pracovať pri triedení s pomerne veľkým objemom dát. Riešením tejto situácie je použitie dynamicky alokovaného poľa ukazovateľov. Jednotlivé položky poľa by potom už neboli samotné štruktúry, ale adresy týchto štruktúr. Ako vieme, veľkosť adresy je 4 bajty (resp. 8B v 64-bitovom OS). Takže funkcia qsort bude triediť pole adries tak aby po zotriedení boli splnené požiadavky triedenia dané prioritami triediacich kritérií. Ak zhrnieme doteraz povedané, tak pre pamätanie celého súboru zamestnancov je výhodné použiť dynamicky alokované pole ukazovateľov, v ktorom pre každý prvok poľa budeme dynamicky alokovať pamäťový priestor pre pamätanie štruktúry uchovávajúcej údaje o jednom konkrétnom zamestnancovi.
Druhým významným rozdielom je požiadavka na viacúrovňové triedenie. Pri písaní porovnávacích funkcií zohľadňujúcich tri úrovne priorít triediacih kritérií je výhodné začať od písania funkcií pre jednoúrovňové triedenie (pozri predchádzajúci príklad), tieto ďalej využiť pri písaní dvojúrovňových, a tieto spolu zasa pri písaní trojúrovňových. Takto môžeme veľmi jednoducho a prehľadne podľa potreby napísať rôzne mnohoúrovňové porovnávacie funkcie.
Možné riešenie
1 #include<stdio.h>
2 #include<stdlib.h>
3 #include<conio.h>
4 #include<string.h>
5
6 #define NAZOV_SUBORU "data.txt"
7 #define KROK_REALOKACIE 100
8
9 // Vytvorenie pomenovanej struktury s nazvom "ZAMESTNANEC"
10 struct ZAMESTNANEC {
11 char meno[21];
12 char priezvisko[21];
13 int rok_narodenia;
14 };
15
16 // Uplne funkcne prototypy pouzivanych funkcii:
17 int nacitajZAMESTNANEC(FILE *fr, ZAMESTNANEC *V); // Nacitanie jedineho zamestnanca zo suboru
18 void vypisZAMESTNANEC(ZAMESTNANEC V); // Vypisanie jedineho zamestnanca na monitor
19 int porovnajROK(const void *V1, const void *V2); // Porovnanie dvoch zamestnancov podla roku narodenia
20 int porovnajMENO(const void *V1, const void *V2); // Porovnanie dvoch zamestnancov podla mena
21 int porovnajPRIEZV(const void *V1, const void *V2); // Porovnanie dvoch zamestnancov podla priezviska
22 int porovnajPRIEZV_MENO(const void *V1, const void *V2); // Porovnanie najprv podla priezviska potom podla mena
23 int porovnajMENO_PRIEZV(const void *V1, const void *V2); // podobne dalej...
24 int porovnajMENO_PRIEZV_ROK(const void *V1, const void *V2);
25 int porovnajPRIEZV_MENO_ROK(const void *V1, const void *V2);
26 int porovnajROK_PRIEZV_MENO(const void *V1, const void *V2);
27 int porovnajROK_MENO_PRIEZV(const void *V1, const void *V2);
28
29 // Hlavna funkcia programu:
30 int main(int argc, char* argv[])
31 {
32 ZAMESTNANEC **pole; // Pozor, zmena v porovnani s predchadzajucim riesenim!
33 int Pocet_zamestnancov = 0; // Pocet nacitanych zamestnancov
34 int maxPocet_zamestnancov = 100; // Prednastaveny maximalny pocet zamestnancov
35 int volba; // kriterium triedenia / ukoncenia programu
36 FILE *fr; // pointer na zdrojovy subor, z ktoreho budeme nacitavat zamestnancov
37 int (*sortFun)(const void *,const void *); // pointer na funkciu, pomocou ktorej budeme triedit
38 int i; // pomocna premenna
39
40 // Otvorenie zdrojoveho suboru v rezime "read"
41 if((fr=fopen(NAZOV_SUBORU,"r"))==NULL)
42 {
43 printf("\n Pozadovany subor sa nepodarilo otvorit!\n");
44 system("pause");
45 exit(1);
46 }
47
48 // Prvotna alokacia pamate pre pole pointrov na pomenovanu strukturu ZAMESTNANEC
49 if((pole=(ZAMESTNANEC**)malloc(maxPocet_zamestnancov*sizeof(ZAMESTNANEC*)))==NULL)
50 {
51 printf(" Nedostatok pamate!\n");
52 system("pause");
53 exit(1);
54 }
55
56 //Najprv si musime alokovat priestor pre prveho zamestnanca (aby data, ktore nacitame sme mali kam ulozit)
57 if((pole[0]=(ZAMESTNANEC*)malloc(sizeof(ZAMESTNANEC)))==NULL)
58 {
59 printf("\n Nedostatok pamete...\n");
60 exit(1);
61 }
62
63 // Nacitanie vsetkych zamestnancov zo suboru
64 for(i=0; nacitajZAMESTNANEC(fr,pole[i]); i++)
65 {
66 //Alokujeme si miesto pre dalsieho zamestnanca:
67 if((pole[i+1]=(ZAMESTNANEC*)malloc(sizeof(ZAMESTNANEC)))==NULL)
68 {
69 printf("\n Nedostatok pamete pre pridanie dalsieho zamestnanca...\n");
70 system("pause");
71 exit(1);
72 }
73
74 // V pripade potreby realokujeme pole pinterov: (Tato situacia nastane
75 // ak pocet zamestnancov v subore je vacsi ako aktualne nastavna hodnota
76 // premennej maxPocet_zamestnancov)
77 if(i == maxPocet_zamestnancov-2)
78 {
79 maxPocet_zamestnancov += KROK_REALOKACIE; // Zvysime maximalny pocet zamestnancov
80 //printf("...realokujem...");
81 if((pole=(ZAMESTNANEC**)realloc(pole,maxPocet_zamestnancov*sizeof(ZAMESTNANEC*)))==NULL)
82 {
83 printf(" Nedostatok pamate pre realokaciu pola pointerov!\n");
84 system("pause");
85 exit(1);
86 }
87 }
88 }
89 Pocet_zamestnancov = i;
90 fclose(fr); // zatvorenie suboru, data uz su nacitane..
91 fr = NULL; // zaroven nastavime na NULL pre pripad aby sme v pripade chybneho pouzitia tohto poitera boli vcas varovani
92
93 // Hlavny cyklus programu
94 do{
95 printf("\n Vyber postupnost kriterii triedenia. (Prve kriterium ma najvacsiu prioritu.)\n"
96 " Meno, Priezvisko, Rok 1\n"
97 " Priezvisko, Meno, Rok 2\n"
98 " Rok, Meno, Priezvisko 3\n"
99 " Rok, Priezvisko, Meno 4\n\n"
100 " Pre ukoncenie programu 0\n\n"
101 " Volba: ");
102 scanf("%d",&volba);
103
104 switch(volba)
105 {
106 case 0: break;
107 case 1: sortFun = porovnajMENO_PRIEZV_ROK; break;
108 case 2: sortFun = porovnajPRIEZV_MENO_ROK; break;
109 case 3: sortFun = porovnajROK_MENO_PRIEZV; break;
110 case 4: sortFun = porovnajROK_PRIEZV_MENO; break;
111 default:
112 printf("\n Neocakavany vstup. Program bude ukonceny.\n");
113 volba=0;
114 }
115 if(volba) // Vypisanie utriedeneho pola na monitor
116 {
117 // Utriedenie zamestnancov:
118 qsort((void*)pole,Pocet_zamestnancov,sizeof(pole[0]),sortFun);
119
120 clrscr(); //vycistime si obrazovku
121 printf("--------------------------------------------------------\n");
122 printf(" ZAMESTNANEC ROK NARODENIA\n");
123 printf("--------------------------------------------------------\n");
124 for(i=0;i<Pocet_zamestnancov;i++)
125 vypisZAMESTNANEC(*pole[i]);
126 printf("--------------------------------------------------------\n");
127 }
128 }while(volba);
129
130 // Na zaver nasleduje uvolnenie pamate, ktoru sme alokovali.
131 // Najprv musime uvolnit pamet, ktoru sme alokovali pre jednotlivych zamestnancov.
132 for(i=0; i<skutocnyPocet_zamestnancov + 1;i++) //Pocet alokovanych zamestnancov je o jednehoneho viac...
133 free(pole[i]);
134
135 //Potom uvolnime pamat alokovanu pre pointre
136 free(pole);
137 poleStud = NULL; // a nastavime na NULL (nie je nevyhnutne potrebne)
138
139 system("pause");
140 return 0;
141 }
142
143 // Definicie pouzivanych funkcii:
144 //---------------------------------------------------------------------------
145 int nacitajZAMESTNANEC(FILE *fr, ZAMESTNANEC *V)
146 {
147 int a;
148 a = fscanf(fr,"%s %s , %d", V->meno, V->priezvisko, &V->rok_narodenia);
149 if(a == EOF) a = 0;
150 return a;
151 }
152 //---------------------------------------------------------------------------
153 void vypisZAMESTNANEC(ZAMESTNANEC V)
154 {
155 printf(" %-20s %-20s %d\n", V.meno, V.priezvisko, V.rok_narodenia);
156 }
157 //---------------------------------------------------------------------------
158 int porovnajROK(const void *V1, const void *V2)
159 {
160 return (*(ZAMESTNANEC**)V1)->rok_narodenia - (*(ZAMESTNANEC**)V2)->rok_narodenia;
161 }
162 //---------------------------------------------------------------------------
163 int porovnajMENO(const void *V1, const void *V2)
164 {
165 return strcmp((*(ZAMESTNANEC**)V1)->meno, (*(ZAMESTNANEC**)V2)->meno);
166 }
167 //---------------------------------------------------------------------------
168 int porovnajPRIEZV(const void *V1, const void *V2)
169 {
170 return strcmp((*(ZAMESTNANEC**)V1)->priezvisko, (*(ZAMESTNANEC**)V2)->priezvisko);
171 }
172 //---------------------------------------------------------------------------
173 int porovnajPRIEZV_MENO(const void *V1, const void *V2)
174 {
175 int a = porovnajPRIEZV(V1, V2);
176 if(a == 0) a = porovnajMENO(V1, V2);
177 return a;
178 }
179 //---------------------------------------------------------------------------
180 int porovnajMENO_PRIEZV(const void *V1, const void *V2)
181 {
182 int a = porovnajMENO(V1, V2);
183 if(a == 0) a = porovnajPRIEZV(V1, V2);
184 return a;
185 }
186 //---------------------------------------------------------------------------
187 int porovnajMENO_PRIEZV_ROK(const void *V1, const void *V2)
188 {
189 int a = porovnajMENO_PRIEZV(V1, V2);
190 if(a == 0) a = porovnajROK(V1, V2);
191 return a;
192 }
193 //---------------------------------------------------------------------------
194 int porovnajPRIEZV_MENO_ROK(const void *V1, const void *V2)
195 {
196 int a = porovnajPRIEZV_MENO(V1, V2);
197 if(a == 0) a = porovnajROK(V1, V2);
198 return a;
199 }
200 //---------------------------------------------------------------------------
201 int porovnajROK_PRIEZV_MENO(const void *V1, const void *V2)
202 {
203 int a = porovnajROK(V1, V2);
204 if(a == 0) a = porovnajPRIEZV_MENO(V1, V2);
205 return a;
206 }
207 //---------------------------------------------------------------------------
208 int porovnajROK_MENO_PRIEZV(const void *V1, const void *V2)
209 {
210 int a = porovnajROK(V1, V2);
211 if(a == 0) a = porovnajMENO_PRIEZV(V1, V2);
212 return a;
213 }
Komentár k uvedenému riešeniu
Bude zverejnený neskôr.
Nedostatky uvedeného riešenia a námety na zlepšenie
Program nie je vhodný na triedenie extrémne rozsiahlych dát. Riešením tohto nedostatku je použitie iných triediacich funkcií, ktoré pracujú na princípe triedenia triedeného súboru po častiach. Ďalším nedostatkom je výpis utriedených dát na monitor. Táto operácia môže byť pri väčšom počte záznamov časovo veľmi zdĺhavá. Oveľa výhodnejšie a zároveň rýchlejšie je zapisovať výsledky do súboru. V tomto prípade by postačovalo modifikovať funkciu vypisZAMESTNANEC tak, aby vyhovovala tomuto účelu.
vypisZAMESTNANEC(FILE *fw, ZAMESTNANEC *V)
{
fprintf(fw," %-20s %-20s %d\n", V->meno, V->priezvisko, V->rok_narodenia); // Zaroven efektivnejsie pristupujeme k polozkam zamestnanca (parameter V je pointer...)
}
Ak by sme si ďalej zadefinovali funkciu na výpis všetkých zamestnancov celý program by sme zjednodušili a výpis zamestnancov by bol univerzálnejší v tom zmysle, že výpis zamestnancov či už do súboru alebo na monitor by mal jednotnú podobu. Funkcia na výpis všetkých zamestnancov by mohla vyzerať nasledovne:
vypisZAMESTNANCOV(FILE *fw, ZAMESTNANEC **pole, int Pocet_zamestnancov)
{
printf("--------------------------------------------------------\n");
printf(" ZAMESTNANEC ROK NARODENIA\n");
printf("--------------------------------------------------------\n");
for(i=0;i<Pocet_zamestnancov;i++)
vypisZAMESTNANEC(fw, pole[i]);
printf("--------------------------------------------------------\n");
}
Potom by jednoducho stačilo otvoriť nejaký súbor v režime "write" a zavolať túto funkciu na zápis všetkých zamestnancov do súboru. Ak by sme však chceli vypísať zamestnancov na monitor, potom namiesto ukazovateľa na otvorený súbor zadáme stdout. Čiže do programu vložíme riadok:
vypisZAMESTNANCOV(stdout,pole,Pocet_zamestnancov);