Bài giảng Lập trình cơ bản - Bài 10: Cấu trúc dữ liệu

Nội dung text: Bài giảng Lập trình cơ bản - Bài 10: Cấu trúc dữ liệu

1. KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN BỘ MÔN CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM Bài 10: Cấu trúc dữ liệu Bài giảng LẬP TRÌNH CƠ BẢN
2. Tài liệu tham khảo  Kỹ thuật lập trình C: cơ sở và nâng cao, Phạm Văn Ất, Nhà xuất bản KHKT – Chương 7 2 Cấu trúc dữ liệu
3. Mục tiêu § Tìm hiểu kiểu dữ liệu cấu trúc và công dụng § Định nghĩa cấu trúc § Khai báo các biến kiểu cấu trúc § Cách truy cập vào các phần tử của cấu trúc § Khởi tạo biến cấu trúc § Sử dụng biến cấu trúc trong câu lệnh gán § Cách truyền tham số cấu trúc § Sử dụng mảng các cấu trúc § Tìm hiểu cách khởi tạo mảng các cấu trúc 3 Cấu trúc dữ liệu
4. Mục tiêu § Con trỏ cấu trúc § Cách truyền tham số kiểu con trỏ cấu trúc § Tìm hiểu từ khóa typedef § Sắp xếp mảng bằng phương pháp Bubble sort và Insertion sort. 4 Cấu trúc dữ liệu
5. Cấu Trúc § Một cấu trúc bao gồm các mẫu dữ liệu, không nhất thiết cùng kiểu, được nhóm lại với nhau. § Một cấu trúc có thể bao gồm nhiều mẫu dữ liệu như vậy. 1 I I L L U S I O N B A C H 1 Biến L L U Tên sách Tác giả Lần S xuất bản I O 5 N Mảng Cấu trúc dữ liệu
6. Định Nghĩa Cấu Trúc § Việc định nghĩa cấu trúc sẽ tạo ra kiểu dữ liệu mới cho phép người dùng sử dụng chúng để khai báo các biến kiểu cấu trúc . § Các biến trong cấu trúc được gọi là các phần tử của cấu trúc hay thành phần của cấu trúc § Ví dụ: struct cat { char bk_name [25]; char author [20]; int edn; float price; }; 6 Cấu trúc dữ liệu
7. Khai Báo Biến Cấu Trúc § Khi một cấu trúc đã được định nghĩa, chúng ta có thể khai báo một hoặc nhiều biến kiểu này. § Ví dụ: struct cat books1; § Câu lệnh này sẽ dành đủ vùng nhớ để lưu trữ tất cả các mục trong một cấu trúc. struct cat { char bk_name[25]; struct cat books1, books2; char author[20]; hoặc int edn; float price; struct cat books1; } books1, books2; struct cat books2; 7 Cấu trúc dữ liệu
8. Truy Cập Phần Tử của Cấu Trúc § Các phần tử của cấu trúc được truy cập thông qua việc sử dụng toán tử chấm (.), toán tử này còn được gọi là toán tử thành viên - membership. § Cú pháp: structure_name.element_name § Ví dụ: scanf(“%s”, books1.bk_name); 8 Cấu trúc dữ liệu
9. Khởi Tạo Cấu Trúc  Giống như các biến khác và mảng, các biến kiểu cấu trúc có thể được khởi tạo tại thời điểm khai báo struct employee { int no; char name [20]; };  Các biến emp1 và emp2 có kiểu employee có thể được khai báo và khởi tạo như sau: struct employee emp1 = {346, “Abraham”}; struct employee emp2 = {347, “John”}; 9 Cấu trúc dữ liệu
10. Câu Lệnh Gán Sử Dụng Các Cấu Trúc § Có thể sử dụng câu lệnh gán đơn giản để gán giá trị của một biến cấu trúc cho một biến khác có cùng kiểu § Chẳng hạn, nếu books1 và books2 là các biến cấu trúc có cùng kiểu, thì câu lệnh sau là hợp lệ books2 = books1; 10 Cấu trúc dữ liệu
11. Câu Lệnh Gán Sử Dụng Các Cấu Trúc § Trong trường hợp không thể dùng câu lệnh gán trực tiếp, thì có thể sử dụng hàm tạo sẵn memcpy() § Cú pháp: memcpy (char * destn, char &source, int nbytes); § Ví dụ: memcpy (&books2, &books1, sizeof(struct cat)); 11 Cấu trúc dữ liệu
12. Cấu Trúc Lồng Trong Cấu Trúc § Một cấu trúc có thể lồng trong một cấu trúc khác. Tuy nhiên, một cấu trúc không thể lồng trong chính nó. struct issue { char borrower [20]; char dt_of_issue[8]; struct cat books; }issl; § Việc truy cập vào các phần tử của cấu trúc này tương tự như với cấu trúc bình thường khác, issl.borrower § Để truy cập vào phần tử của cấu trúc cat là một phần của cấu trúc issl , issl.books.author 12 Cấu trúc dữ liệu
13. Truyền tham số kiểu cấu trúc § Tham số của hàm có thể là một cấu trúc. § Là một phương tiện hữu dụng khi muốn truyền một nhóm các thành phần dữ liệu có quan hệ logic với nhau thông qua một biến thay vì phải truyền từng thành phần một § Kiểu của tham số thực phải trùng với kiểu của tham số hình thức. 13 Cấu trúc dữ liệu
14. Mảng Cấu Trúc § Một áp dụng thường gặp là mảng cấu trúc § Một kiểu cấu trúc phải được định nghĩa trước, sau đó một biến mảng có kiểu đó mới được khai báo § Ví dụ: struct cat books[50]; § Để truy cập vào thành phần author của phần tử thứ tư của mảng books: books[4].author 14 Cấu trúc dữ liệu
15. Khởi Tạo Các Mảng Cấu Trúc § Mảng cấu trúc được khởi tạo bằng cách liệt kê danh sách các giá trị phần tử của nó trong một cặp dấu móc § Ví dụ: struct unit { char ch; int i; }; struct unit series [3] = {{‘a’, 100}{‘b’, 200}{‘c’, 300}}; 15 Cấu trúc dữ liệu
16. Con Trỏ Đến Cấu Trúc § Con trỏ cấu trúc được khai báo bằng cách đặt dấu * trước tên của biến cấu trúc. § Toán tử -> được dùng để truy cập vào các phần tử của một cấu trúc sử dụng một con trỏ § Ví dụ: struct cat *ptr_bk; ptr_bk = &books; printf(“%s”,ptr_bk->author); § Con trỏ cấu trúc được truyền vào hàm, cho phép hàm thay đổi trực tiếp các phần tử của cấu trúc. 16 Cấu trúc dữ liệu
17. Từ Khóa typedef § Một kiểu dữ liệu có thể được định nghĩa bằng cách sử dụng từ khóa typedef § Nó không tạo ra một kiểu dữ liệu mới, mà định nghĩa một tên mới cho một kiểu đã có. § Cú pháp: typedef type name; § Ví dụ: typedef float deci; § typedef không thể sử dụng với storage classes 17 Cấu trúc dữ liệu
18. Sắp xếp mảng § Sắp xếp liên quan đến việc thay đổi vị trí các phần tử theo thứ tự xácđịnh như tăng dần hay giảm dần § Dữ liệu trong mảng sẽ dễ dàng tìm thấy hơn nếu mảng được sắp xếp § Hai phương pháp sắp xếp mảng được trình bày: Bubble Sort và Insertion Sort § Trong phương pháp Bubble sort, việc so sánh bắt đầu từ phần tử dưới cùng và phần tử có giá trị nhỏ hơn sẽ chuyển dần lên trên (nổi bọt) § Trong phương pháp Insertion sort, mỗi phần tử trong mảng được xem xét, và đặt vào vị trí đúng của nó giữa các phần tử đã được sắp xếp 18 Cấu trúc dữ liệu
19. Bubble Sort 19 Cấu trúc dữ liệu
20. Bubble Sort - tt #include void main() { int i,j,temp,arr_num[5]={23,90,9,25,16}; clrscr(); for(i=3;i>=0;i ) /* Tracks every pass */ for(j=4;j>=4-i;j ) { /* Compares elements */ if(arr_num[j]<arr_num[j-1]) { temp=arr_num[j]; arr_num[j]=arr_num[j-1]; arr_num[j-1]=temp; } } Contd 20 Cấu trúc dữ liệu
21. Bubble Sort - tt printf("\nThe sorted array"); for(i=0;i<5;i++) printf("\n%d", arr_num[i]); getch(); } 21 Cấu trúc dữ liệu
22. Insertion Sort 22 Cấu trúc dữ liệu
23. Insertion Sort - tt #include void main() { int i, j, arr[5] = { 23, 90, 9, 25, 16 }; char flag; clrscr(); /*Loop to compare each element of the unsorted part of the array*/ for(i=1; i arr[i]) { /*Invoke the function to insert the number*/ insertnum(arr, i, j); flag='y'; } } printf("\n\nThe sorted array\n"); for(i=0; i<5; i++) printf("%d\t", arr[i]); getch(); }23 Cấu trúc dữ liệu
24. Insertion Sort-3 insertnum(int arrnum[], int x, int y) { int temp; /*Store the number to be inserted*/ temp=arrnum[x]; /*Loop to push the sorted part of the array down from the position where the number has to inserted*/ for(;x>y; x ) arrnum[x]=arrnum[x-1]; /*Insert the number*/ arrnum[x]=temp; } 24 Cấu trúc dữ liệu
25. Tóm tắt nội dung  Khái niệm về cấu trúc dữ liệu  Định nghĩa cấu trúc dữ liệu đơn giản  Cấu trúc dữ liệu nâng cao (mảng, con trỏ, tích hợp, )  Một số thuật toán sắp xếp 25 Cấu trúc dữ liệu
26. Thảo luận  Sử dụng mảng cấu trúc  Tìm hiểu cách truyền tham số kiểu cấu trúc 26 Cấu trúc dữ liệu
27. CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP  Bài 26: Xây dựng cấu trúc phân số (PS1) gồm: Tử số, mẫu số và các hàm: nhập, in, tối giản  Bài 27: Xây dựng cấu trúc Sinh viên: Viết chương trình nhập vào họ tên, điểm của n học sinh. Xếp loại văn hóa theo cách sau: Điểm Xếp loại 9, 10 Giỏi 7, 8 Khá 5, 6 Trung bình dưới 5 Không đạt In danh sách lên màn hình 27 Cấu trúc dữ liệu
28. HỎI VÀ ĐÁP Cấu trúc dữ liệu