Построение и обработка динамических структур данных, образованных на основе массивов указателей.
Вариант 9.
Цель работы — проверка понимания порядка построения динамических структур данных, созданных с помощью массивов указателей, способа доступа к значениям компонентов, а также получения практических навыков по отладке программ, содержащих подобные структуры данных.
Задание к работе:
Для получения практических навыков по использованию массивов указателей при использовании многоуровневых структур данных каждому студенту предлагается самостоятельно разработать программу в которой были бы отражены следующие виды обработки:
1. Создание многоуровневой структуры данных заданной конфигурации и ввод значений в компоненты структуры.
2. Добавление нового компонента в заданное место структуры и ввод в него значения.
3. Удаление указанного компонента из структуры.
4. Изменение значения для заданного компонента структуры.
5. Вывод значений и индексов всех имеющихся в структуре компонентов после ее модификации.
Конфигурация многоуровневых структур данных представлена на рисунке.
Элементы матрицы имеют следующие обозначения:
( ) — элемент входит в начальную конфигурацию;
(+) — элемент, который добавляется в структуру;
(*) — элемент входит в начальную конфигурацию, а затем удаляется;
(-) — элемент входит в начальную конфигурацию и меняет свое значение.
Тип компонента: целый.
1 2 3 4 5 |
1 2 3 1 (+) 2 3 ( ) ( ) (*) 4 ( ) (-) ( ) |
По этому заданию был составлен следующий алгоритм:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 |
НАЧАЛО Изменяя У от 3 до 4 делать Изменяя Х от 1 до 3 делать Инициализировать элемент (Х, У) Ввести начальное значение элемента (Х, У) Добавить элемент (1,3) Изменить элемент (3,3) Удалить элемент (4, 2) КОНЕЦ |
По этому алгоритму была составлена следующая программа на PASCALE:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 |
Program lab3; Uses CRT; Const width=3; height=4; type dmu=array[1..width] of ^integer; var D:array[1..height] of ^dmu; n,m:byte; Procedure Free_Mem; begin WriteLn('Доступно ', MemAvail, ' байт.'); end; Procedure Inp(n:byte;m:Byte); var s:string; Err:Integer; z:integer; begin s:='';err:=0; While (s<>'/exit') and (s<>'/stop') do begin Writeln('"/exit"-выход, "/stop"-отмена ввода этого элемента'); Write('Введите значение ',n,'-ой стpоки ',m, '-ого столбца: '); Readln(s); val(s,z,Err); If ((err>0) or (s='/exit')) then Writeln('Ошибка ввода!!! ') else s:='/stop'; end; if (s='/exit') then halt; d[n]^[m]^:=z; end; Procedure Print; var n1,m1:byte; begin Writeln('Значения элементов массива: '); For n1:=1 to height do begin For m1:=1 to width do begin if (d[n1]^[m1]<>nil) and (d[n1]<>nil) then Write(d[n1]^[m1]^:6) else Write('nil':6) end; Writeln; end; end; Procedure Create_Configuration; begin For n:=1 to height do begin New(d[n]); For m:=1 to Width do begin If n>2 then begin new(d[n]^[m]); inp(n,m); end else begin d[n]^[m]:=nil; end; end; end; end; Procedure Create_Element(n,m:byte); begin New(d[n]^[m]); inp(n,m); end; Procedure Dispose_Element(n,m:byte); begin Writeln('Удаление элемента>',n:3,m:3); dispose(d[n]^[m]); d[n]^[m]:=nil; end; Procedure Disposer; var n1,m1:byte; begin for n1:=1 to height do begin for m1:=1 to width do begin if d[n1]^[m1]<>nil then Dispose_element(n1,m1); end; dispose(d[n1]);d[n1]:=nil; end; end; Procedure Change_Element(n,m:byte); begin Writeln('Замена значения.'); inp(n,m); end; begin clrscr; Free_Mem; Create_Configuration; Print; Create_Element(1,3); Print; Writeln('Удаление элемента>'); Dispose_Element(3,3); Print; Change_Element(4,2); Writeln('Результат: '); Print; Disposer; Free_Mem; Writeln('Программа завершила свою работу. Нажмите любую клавиш у...'); readkey; end. |
Графическое изображение структуры данных:
В начале программы:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 |
D: ┌────┐ ┌──┐ ┌──┐ ┌──┐ [1] │ │→nil │ │ │ │ │ │ ├────┤ └──┘ └──┘ └──┘ [2] │ │→nil ↑ ↑ ↑ ├────┤ ┌────┬────┬────┐ [3] │ │→→→→→→→→→│ │ │ │ ├────┤ └────┴────┴────┘ [4] │ │→→→→┌────┬────┬────┐ └────┘ │ │ │ │ └────┴────┴────┘ ↓ ↓ ↓ ┌──┐ ┌──┐ ┌──┐ │ │ │ │ │ │ └──┘ └──┘ └──┘ |
В конце программы:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 |
D: ┌────┐ ┌────┬────┬────┐ ┌──┐ ┌──┐ ┌──┐ [1] │ │→→→→│ │ │ │→ │ │ │ │ │ │ ├────┤ └────┴────┴────┘ └──┘ └──┘ └──┘ nil [2] │ │→nil ↓ ↓ ↓ ↑ ↑ ↑ ├────┤ nil nil nil ┌────┬────┬────┐ [3] │ │→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→│ │ │ │ ├────┤ └────┴────┴────┘ [4] │ │→→→→┌────┬────┬────┐ └────┘ │ │ │ │ └────┴────┴────┘ ↓ ↓ ↓ ┌──┐ ┌──┐ ┌──┐ │ │ │ │ │ │ └──┘ └──┘ └──┘ |
Вывод:
Мы изучили построение и обработку динамических структур данных, образованных на основе массивов указателей и написали программу, выполняющую задание.