Память под массив выделяется внутри функции и функция create возвращает указатель на массив.
Функции add, subtr,mult – возвращают указатель на массив, можно использовать выражения d=mult(add(a,b,n),a,n);
//arb2014_array_3_function
#include<iostream>
#include<fstream>
#include<iomanip>
using namespace std;
int** create(ifstream &f , int n )
{
int i,j;
int **x=new int*[n];
for(i=0;i<n;i++)
x[i]=new int[n];
for(i=0;i<n;i++)
for(j=0;j<n;j++)
f>>x[i][j];
return x;
}
void show(ofstream &f , int** x, int n )
{
int i,j;
for(i=0;i<n;i++)
{
for(j=0;j<n;j++)
f<<setw(5)<<x[i][j];
f<<endl;
}
f<<endl;
}
////////////////////////////////
int** add(int** x, int** y, int n)
{
int i,j;
int **z=new int*[n];
for(i=0;i<n;i++)
z[i]=new int[n];
for(i=0;i<n;i++)
for(j=0;j<n;j++)
z[i][j]=x[i][j]+y[i][j];
return z;
}
//////////////////////////////////
int** subtr (int** x, int**y, int n)
{
int i,j;
int **z=new int*[n];
for(i=0;i<n;i++)
z[i]=new int[n];
for(i=0;i<n;i++)
for(j=0;j<n;j++)
z[i][j]=x[i][j]-y[i][j];
return z;
}
/////////////////////////////
int** mult(int** x, int**y, int n)
{
int i,j,k;
int **z=new int*[n];
for(i=0;i<n;i++)
z[i]=new int[n];
for(i=0;i<n;i++)
for(j=0;j<n;j++)
{
z[i][j]=0;
for(k=0;k<n;k++)
z[i][j]=z[i][j]+x[i][k]*y[k][j];
}
return z;
}
///////////////////////////////
void main()
{
ifstream in1("arb1.txt");
ifstream in2("arb2.txt");
ofstream out("out.txt");
int** a,**b, **c;
int n,i;
cout<<"enter size of array n=";
cin>>n;
a= create(in1 ,n);
b= create(in2 ,n);
in1.close();
in2.close();
out<<"array a:"<<endl;
show(out,a,n);
out<<"array b:"<<endl;
show(out,b,n);
c=add(a,b,n);
out<<"array c=a+b c:"<<endl;
show(out,c,n);
c=add(c,c,n);
out<<"array c=c+c c:"<<endl;
show(out,c,n);
c=subtr( add(c,c,n), add(a,c,n),n);
out<<"array c=(c+c)-(a+c) c:"<<endl;
show(out,c,n);
int** d =mult(a,b,n);
out<<"array d=a*b d:"<<endl;
show(out,d,n);
d=mult(add(a,b,n),a,n);
out<<"array d=(a+b)*a d:"<<endl;
show(out,d,n);
out.close();
}
Файл arb1.txt
1 1 1 1
1 1 1 1
1 1 1 1
1 1 1 1
Файл arb2.txt
1 1 1 1
1 1 1 1
1 1 1 1
1 1 1 1
Файл out.txt
array a:
1 1 1 1
1 1 1 1
1 1 1 1
1 1 1 1
array b:
1 1 1 1
1 1 1 1
1 1 1 1
1 1 1 1
array c=a+b c:
2 2 2 2
2 2 2 2
2 2 2 2
2 2 2 2
array c=c+c c:
4 4 4 4
4 4 4 4
4 4 4 4
4 4 4 4
array c=(c+c)-(a+c) c:
3 3 3 3
3 3 3 3
3 3 3 3
3 3 3 3
array d=a*b d:
4 4 4 4
4 4 4 4
4 4 4 4
4 4 4 4
array d=(a+b)*a d:
8 8 8 8
8 8 8 8
8 8 8 8
8 8 8 8
Лекция
Структуры и перечисления.
Структура Employee - работник
Перечисление transport – транспортное средство
Структуры ( struct)
В отличие от массивов, все элементы которого однотипны структура может содержать элементы разных типов. В языке С++ структура является видом класса и обладает всеми его свойствами, но во многих случаях достаточно использовать структуры , как они определены в языке С.
struct имя_типа
{
тип_1 элемент_1;
тип_2 элемент_2;
…….
тип_n элемент_n;
};
Элементы структуры называются полями структуры и могут иметь любой тип, кроме типа этой же структуры, но могут быть указателями на него.
Для переменных одного и того же структурного типа определена операция присваивания, при этом происходит поэлементное копирование. Структуру можно передавать в функцию и возвращать в качестве значения функции.
Доступ к полям структуры выполняется с помощью операции выбора . (точка) при обращении к полю через имя структуры и -> при обращении через указатель.
struct Worker
{
char fio[30];
int code;
double salary;
}
Worker worker, staff[100],*ps;
worker.fio=”Иванов”;
staff[8].code=123;
ps->salary=12000;
Если элементом структуры является другая структура, то доступ к ее элементам выполняется через две операции выбора
struct A { int a; double k;};
struct B { A a; double x;};
B x[2];
x[0].a.a=1;
x[1].x=0.1
//arb2014_struct_employeе_2
#include<iostream>
#include<iomanip>
using namespace std;
const int K=80;
const int N=5;
enum status { Boss=1,Accountant,Secretary,It ,Office};
struct Employee
{
int Id;
char Name[K];
double Salary;
status Status;
};
void main()
{
int i;
Employee emp[N];
for(i=0;i<N;i++)
{
emp[i].Id=i+1;
cout<<"enter name "<<emp[i].Id<<" of employee: ";
cin.getline(emp[i].Name,80);
cout<<" enter salary "<< emp[i].Name<<" : ";
cin>>emp[i].Salary;
int st;
do
{
cout<<"enter status of employee (1..5) st= ";
cin>>st;
} while ( st<1 || st>5 );
emp[i].Status =(status)st;
cin.get();// снимает с потока символ «новая строка»
}
cout<<setw(10)<<"Id"<<setw(10)<<"Name"<<setw(10)<<"Salary"<<setw(15)<<"Status"<<endl;
for(i=0;i<N;i++)
{
cout<<setw(10)<<emp[i].Id<<setw(10)<<emp[i].Name
<<setw(10)<<emp[i].Salary<<setw(15);
switch (emp[i].Status)
{
case Boss: cout<<"Boss"<<endl; break;
case Accountant: cout<<"Accountant"<<endl; break;
case Secretary : cout<<"Secretary"<<endl; break;
case It : cout<<"It"<<endl; break;
case Office : cout<<"Office"<<endl; break;
default: ; break;
}
}
}
Перечисления
Дни недели
//arb2015_enum_day_of_week
#include<iostream>
using namespace std;
enum days_of_week { Sun, Mon, Tue, Wed, Thu,Fri,Sat };
void main()
{
days_of_week day1,day2;
day1=Mon;
day2=Thu;
int diff=day2-day1;
cout<<" the difference in days = "<<diff<<endl;
if (day1<day2) cout<<" day1 comes before day2"<<endl;
}
Тип перечисление
В С++ можно определить список именованных целоцисленных констант. Такой список называется перечислением. Эти константы
Можно использовать везде , где допустимы целочисленные значения ( например, в целочисленных выражениях).
Перечисления определяются с помощью ключевого слова enum,
а формат их определения имеют такой вид
enum имя_типа { список_перечисления } список_переменных;
Под элементом список _перечисления понимается список разделенных запятыми имен , которые представляют значения перечисления. Элемент список_переменных необязателен, поскольку переменные можно объявлять позже , используя имя_типа перечисления.
В следующем примере используется перечисление transport и две переменные типа transport с именами t1и t2.
enum transport {car, truck, airplane, train, boat };
transport t1 , t2;
t1 = airplane;
Важно понимать , что каждое имя списка перечислениея означает целое число, причем каждое следующее число (представленное именем ) на единицу больше предыдущего. Поэтому при выполнении следующей инструкции
cout<< car<<’ ‘<<train;
на экран будут выведены чиса 0 и 3.
Несмотря на то , что перечислимые константы автоматически преобразуются в целочисленные , обратное преобразование автоматически не выполняется. Например, следующая инструкция некорректна.
t2=1;// ошибка
Эта инструкция вызовет во время компиляции ошибку, поскольку автоматического преобразования целочисленных значений в значения типа transport не существует. Откорректировать предыдущую инструкцию можно с помощью операции приведения типов
T2= (trunsport) 1;
Теперь переменная t2 будет содержать значение truck, поскольку эта transport-константа связывается со значением 1.
Используя инициализатор, можно указать значение одной или нескольких перчислимых констант. Это делается так : после соответствующего элемента списка перчисления ставится знак равенства и нужное целое число. При использовании инициализатора следующему ( после инициализированного ) элементу списка присваивается значение , на единицу превышающее предыдущее значение инициализатора.
enum transport {car, truck, airplane=10, train, boat } ;
Теперь все имена перечисления transport имеют следующие значения
сar 0
truck 1
airplane 10
train 11
boat 12
//arb2014_type_enum
#include<fstream>
using namespace std;
void main()
{
ofstream out("out.txt");
enum transport {car, truck=2,airplane=10, train, boat };
transport t1,t2;
out<<"airplane=10 airplane= "<<airplane<<endl;
out<<"airplane=10 airplane+10” <<airplane+10<<endl;
t2=truck;
t2=(transport)((int)t2 +2);
out<<" t2=(transport)((int)t2 +2) t2= "<<t2<<endl;
out.close();
}
enum transport {car, truck=2,airplane=10, train, boat };
Файл out.txt
airplane=10 airplane= 10
airplane=10 airplane+10 = 20
t2=(transport)((int)t2 +2) t2= 4
Примечание: именованной константы со значением 4 нет в перечислении.
Тип union – объединение
Объединение - это область памяти которуюразделяют несколько различных переменных. Объединение создается с помощью ключевого слова union.Его объявление подобно объявлению структуры.
union utype
{
short int I;
char ch;
};
Здесь объявляется объединениея, в котором значение типа short int и значение типа char разделяют одну и туже область памяти. Необходимо сразу же прояснить один момент: невозможно сделать так, чтобы объединение хранило и целочисленное значение , и символ одновременно, поскольку переменные i и ch (в памяти ) накладываются друг на друга. Но программа в любой момент времени может обрабатывать информацию
//arb2014_struct_union2
#include<iostream>
#include<fstream>
#include<iomanip>
using namespace std;
void main()
{
struct strtype
{
int x;
union
{
short int age;
char title[30];
};
};
int n;
cout<<"enter size of array n=";
cin>>n;
strtype* a= new strtype[n];
ifstream in("arb.txt");
ofstream out("out.txt");
int i;
for(i=0;i<n;i++)
{
int y;
in>>y;
if(y==0) in>>a[i].age; else in>>a[i].title;
a[i].x=y;
}
in.close();
for(i=0;i<n;i++)
{
out<<a[i].x<<setw(20);
if(a[i].x) out<<a[i].title; else out<<a[i].age;
out<<endl;
}
out.close();
}
n=20
Файл arb.txt
0 23 1 boss 0 17 1 it 1 office 1 landlord 0 20 1 sportsmen
0 23 1 boss 0 17 1 it 1 office 1 landlord 0 20 1 sportsmen
0 23 1 boss 0 17 1 it 1 office 1 landlord 0 20 1 sportsmen
0 23 1 boss 0 17 1 it 1 office 1 landlord 0 20 1 sportsmen
Файл out.txt
0 23
1 boss
0 17
1 it
1 office
1 landlord
0 20
1 sportsmen
0 23
1 boss
0 17
1 it
1 office
1 landlord
0 20
1 sportsmen
0 23
1 boss
0 17
Лекция №13
Структуры
Структуры - тип данных, определяемые пользователем
Задача 1.
Структура комплексное число
//arb2014_struct_complex
#include <iostream>
using namespace std;
struct complex
{
double re;
double im;
} ;
/////////////
complex create_complex()
{
complex p;
cout<<"enter re=";
cin>>p.re;
cout<<"enter im=";
cin>>p.im;
return p;
}
//////////////////
void show(complex p)
{
cout<<p.re<<" +i* "<<p.im<<endl;
}
///////////////////////////////////
complex add(complex p, complex q)
{
complex temp;
temp.re=p.re+q.re;
temp.im=p.im+q.im;
return temp;
}
//////////////////////////
complex subtr(complex p, complex q)
{
complex temp;
temp.re=p.re-q.re;
temp.im=p.im-q.im;
return temp;
}
//////////////////////////
complex mult (complex p, complex q)
{
complex temp;
temp.re=p.re*q.re-q.im*p.im;
temp.im=p.re*q.im+q.re*p.im;
return temp;
}
//////////////////////////////
complex div(complex p,complex q)
{
double r=q.re*q.re + q.im*q.im;
complex temp;
temp.re=(p.re*q.re+p.im*q.im)/r;
temp.im=(p.im*q.re-p.re*q.im)/r;
return temp;
}
////////////////////
void main()
{
complex p,q;
cout<<" enter complex p:"<<endl;
p=create_complex();
cout<<" enter complex q:"<<endl;
q= create_complex();
cout<<" complex number p: ";
show(p);
cout<<" complex number q: ";
show(q);
complex u=add(p,q);
cout<<" complex number u=p+q u: ";
show(u);
u=p;
cout<<" complex number u=p u: ";
show(u);
u=subtr(p,q);
cout<<" complex number u=p-q u: ";
show(u);
u=add(add(p,q),subtr(p,q));
cout<<" complex number u=(p+q)+(p-q) u: ";
show(u);
u=subtr( add(add(p,q),subtr(p,q)),p);
cout<<" complex number u=((p+q)+(p-q))-p u: ";
show(u);
u=mult(p,p);
cout<<" complex number u=p*p u: ";
show(u);
u=div(p,p);
cout<<" complex number u=p/p u: ";
show(u);
u=div(add(p,p),p);
cout<<" complex number u=(p+p)/p u: ";
show(u);
}
Лекция
Задача 2
Поиск треугольника с наибольшей площадью.
//arb2013_struct_triangle_max_square_variant2
#include<iostream>
#include<fstream>
#include<cmath>
#include<iomanip>
#include<cstring>
using namespace std;
struct dot
{
double koor_x,koor_y;
};
struct triangle
{
dot a;
dot b;
dot c;
};
const int num_dot=30;
const int num_tr=10;
//////////////////////////////////////////////////
void create(ifstream &f, dot &x)
{
if (!f)
{
cout<<"File not found! ";
exit(-1);
}
f>>x.koor_x>>x.koor_y;
}
/////////////////////////////////////////////////
void create(triangle &Tr, dot dx, dot dy, dot dz)
{
Tr.a=dx;
Tr.b=dy;
Tr.c=dz;
}
///////////////////////////////////////////////
double len_side(dot dx,dot dy)
{
return sqrt( ( dx.koor_x - dy.koor_x )*( dx.koor_x - dy.koor_x ) +
( dx.koor_y - dy.koor_y)*( dx.koor_y - dy.koor_y ));
}
////////////////////////////////////////////////
bool usl_triangle(dot dx, dot dy, dot dz)
{
return
(dx.koor_x - dz.koor_x)*(dy.koor_y - dz.koor_y)!=
(dy.koor_x - dz.koor_x)*(dx.koor_y - dz.koor_y);
}
/////////////////////////////////
double square(triangle Tr)
{
double s[3];
s[0]=len_side(Tr.a,Tr.b);
s[1]=len_side(Tr.a,Tr.c);
s[2]=len_side(Tr.b,Tr.c);
double Semi_Per;
Semi_Per=(s[0]+s[1]+s[2])/2;
return sqrt(Semi_Per*(Semi_Per-s[0]) *(Semi_Per-s[1])
*(Semi_Per-s[2]));
}
/////////////////////////////////
void show(ofstream &f, triangle Tr)
{
f<<endl<<"Triangle= "<<endl;
double s[3];
s[0]=len_side(Tr.a,Tr.b);
s[1]=len_side(Tr.a,Tr.c);
s[2]=len_side(Tr.b,Tr.c);
cout.precision(4);
f<<"dot1= " << "(" <<setw(6)<<Tr.a.koor_x<<","<<setw(6)
<<Tr.a.koor_y<<")"<<endl;
f<<"dot2= " <<"(" <<setw(6)<<Tr.b.koor_x<<","<<setw(6)
<<Tr.b.koor_y<<")"<<endl;
f<<"dot3= " <<"("<<setw(6)<<Tr.c.koor_x<<","<<setw(6)
<<Tr.c.koor_y<<")"<<endl;
f<<"side AB= "<<setw(6)<<s[0]<<endl;
f<<"side AC= "<<setw(6)<<s[1]<<endl;
f<<"side BC= "<<setw(6)<<s[2]<<endl;
f<<"square tr ABC= "<<setw(6)<<square(Tr)<<endl;
}
//////////////////////////////////////////////////////////////////////
void main()
{
dot dt1,dt2,dt3;
triangle Tr[num_tr];
int i,num_tr_true;
ifstream in("arb.txt");
ofstream out("out.txt");
num_tr_true=-1;
for (i=0;i<num_dot;i+=3)
{
create(in,dt1);
create(in,dt2);
create(in,dt3);
if (usl_triangle(dt1,dt2,dt3))
{
num_tr_true++;
create(Tr[num_tr_true],dt1,dt2,dt3);
}
}
double max=0.0;
int ind=0;
for(i=0;i<num_tr_true;i++)
if (max<square(Tr[i]))
{
max=square(Tr[i]);
ind=i;
}
out<<"Max Square= "<<endl;
show(out,Tr[ind]);
out<<endl<<endl;
out<<"show all triangles:"<<endl;
for(i=0;i<num_tr_true;i++)
show(out,Tr[i]);
out<<endl;
out<<"num_tr_true= "<<num_tr_true+1<<endl;
out.close();
}
Файл arb.txt
1.0 1.0
22.0 27.0
32.0 39.0
1.11111 1.1
3.333 3.455
6.66 4.056
4.11111 5.1
7.333 8.455
6.66 4.056
11.11111 12.1
17.333 13.455
22.66 24.056
13.11111 14.1
34.333 36.455
61.66 64.056
41.11111 42.1
43.333 38.455
26.66 24.056
0.11111 1.1
0.333 3.455
0.66 4.056
12.91111 11.1
32.9333 3.455
6.966 4.9056
1.911111 5.1
3.9333 3.455
6.66 4.056
17.11111 18.1
37.333 38.455
61.66 64.0756
2.11111 4.1
3.333 9.455
16.66 14.056
10.11111 11.1
13.333 13.455
16.66 14.056
1.0 1.0
2.0 2.0
3.0 3.0
Файл out.txt
Max Square=
Triangle=
dot1= (12.9111, 11.1)
dot2= (32.9333, 3.455)
dot3= ( 6.966,4.9056)
side AB= 21.4321
side AC= 8.58574
side BC= 26.0078
square tr ABC= 84.7379
show all triangles:
Triangle=
dot1= ( 1, 1)
dot2= ( 22, 27)
dot3= ( 32, 39)
side AB= 33.4215
side AC= 49.0408
side BC= 15.6205
square tr ABC= 4
Triangle=
dot1= (1.11111, 1.1)
dot2= ( 3.333, 3.455)
dot3= ( 6.66, 4.056)
side AB= 3.23772
side AC= 6.28714
side BC= 3.38085
square tr ABC= 3.24986
Triangle=
dot1= (4.11111, 5.1)
dot2= ( 7.333, 8.455)
dot3= ( 6.66, 4.056)
side AB= 4.65152
side AC= 2.75441
side BC= 4.45018
square tr ABC= 5.95759
Triangle=
dot1= (11.1111, 12.1)
dot2= (17.333,13.455)
dot3= ( 22.66,24.056)
side AB= 6.36773
side AC= 16.623
side BC= 11.8642
square tr ABC= 29.3701
Triangle=
dot1= (13.1111, 14.1)
dot2= (34.333,36.455)
dot3= ( 61.66,64.056)
side AB= 30.8239
side AC= 69.6606
side BC= 38.8404
square tr ABC= 12.5748
Triangle=
dot1= (41.1111, 42.1)
dot2= (43.333,38.455)
dot3= ( 26.66,24.056)
side AB= 4.26882
side AC= 23.1175
side BC= 22.03
square tr ABC= 46.383
Triangle=
dot1= (0.11111, 1.1)
dot2= ( 0.333, 3.455)
dot3= ( 0.66, 4.056)
side AB= 2.36543
side AC= 3.00653
side BC= 0.6842
square tr ABC= 0.318365
Triangle=
dot1= (12.9111, 11.1)
dot2= (32.9333, 3.455)
dot3= ( 6.966,4.9056)
side AB= 21.4321
side AC= 8.58574
side BC= 26.0078
square tr ABC= 84.7379
Triangle=
dot1= (1.91111, 5.1)
dot2= (3.9333, 3.455)
dot3= ( 6.66, 4.056)
side AB= 2.60677
side AC= 4.86229
side BC= 2.79215
square tr ABC= 2.85038
num_tr_true= 10
Неформатируемый ввод-вывод
Данных в двоичном режиме
Несмотря на простоту чтения ( и записи) форматироанных текстовых файлов , они не являются эффективным способом обработки файлов. Иногда просто необходимо сохранять неформатированные двоичные данные , а не текст. Поэтому С++ поддерживает ряд функций файлового ввода-вывода в двоичном режиме , которые могут выполнять операции безформатированных данных.
Для выполнения двоичных операций файлового ввода-вывода необходимо открыть фйл с использованием спецификатора режима ios::binary.
В общем случае существует два способа записи неформатированных двоичных данных в файл и считывания их из файла. Первый состоит в использовании функции-члена put() (для записи байта в файл) и функции-члена get() (для считывания байта из файла). Второй способ предполагает применение «блочных» С++ функций ввода-вывода read() и write().
//arb2014_binary_get_put
#include<iostream>
#include<fstream>
using namespace std;
void main()
{
ifstream in(“arb.txt”);
ofstream out(“out.bin, ios::binary”);
if(!in)
{
cout<<”can’t open file!”;
exit(1);
}
char ch;
while(in>>ch)
out.put(ch);
in.close();
out.close();
ifstream in1(“out.bin”,ios::binary);
ofstream out1(“out1.txt”);
while(in1.get(ch))
out1<<ch;
out<<endl;
in1.close();
out1.close();
}
Файл arb.txt
abc def Kazan State University
Файл out1.txt
abcdefKazanStateUniversity
т.к. cin пробелы пропускает, то в бинарных файлах
нет пробелов.
В этом случае необходимо текст записывать блоками.
#include<iostream>
#include<fstream>
#include<cstring>
using namespace std;
void main()
{
const int n=80;
ifstream in("arb.txt");
ofstream out("out.bin", ios::binary);
if(!in)
{
cout<<"can't open file!";
exit(1);
}
char mch[n];
in.getline(mch,80);
//cout<<"mch="<<mch<<endl;
int k=strlen(mch);
//cout<<"k= "<<k<<endl;
in.close();
out.write((char*) mch, k*sizeof(char));
out.close();
ifstream in1("out.bin",ios::binary);
ofstream out1("out1.txt");
if(!in1)
{
cout<<"can't open file!"<<endl;;
exit(1);
}
char ch;
while(in1.get(ch))
out1<<ch;
out1<<endl;
in1.close();
out1.close();
}
Запись блоками write
//arb2014_binary_read_write_2
#include<iostream>
#include<fstream>
#include<cstring>
using namespace std;
void main()
{
const int n=80;
ifstream in(“arb.txt”);
ofstream out(“out.bin, ios::binary”);
if(!in)
{
cout<<”can’t open file!”;
exit(1);
}
char mch[n];
in.getline(mch,80);
int k=strlen(mch);
in.close();
out.write((char*) mch, k*sizeof(char));
out.close();
ifstream in1(“out.bin”,ios::binary);
if(!in1)
{
cout<<”can’t open file!”;
exit(1);
}
ofstream out1(“out1.txt”);
while(in1.get(ch))
out1<<ch;
out1<<endl;
in1.close();
out1.close();
}
Файл arb.txt
abc def Kazan State University 123 456
Файл out1.txt
abc def Kazan State University 123 456