Kỹ thuật lập trình Ôn Tập Function, Array, Struct

Ôn Tập Function, Array, Struct Trịnh Tấn Đạt Khoa CNTT Đại Học Sài Gòn Email trinhtandatsgu edu vn Website https sites google comsitettdat88 Nội dung ▪ Hàm ▪ Mảng o 1D Array o 2D Array ▪ Kiểu struct ▪ Tạo số ngẫu nhiên trong CC++ ▪ Giới thiệu Ma trận thưa (sparse matrix) vs dense matrix (option) Macro vs Function ▪ Macro được dùng để chỉ những định nghĩa được viết ở phần Preprocessor, thay vì đặt nó vào trong phần thực thi của file nguồn Ví dụ define TONG HAI SO(x, y) (x) +(y) ▪ Function.

Ôn Tập Function, Array, Struct

Trịnh Tấn Đạt

Khoa CNTT - Đại Học Sài Gòn

Email: trinhtandat@sgu.edu.vn

▪ Tạo số ngẫu nhiên trong C/C++

▪ Giới thiệu Ma trận thưa (sparse matrix) vs dense matrix (option)

Macro vs Function

▪ Macro: được dùng để chỉ những định nghĩa được viết ở phần Preprocessor, thay vìđặt nó vào trong phần thực thi của file nguồn

Ví dụ : #define TONG_HAI_SO(x, y) (x) +(y)

▪ Function: là một loại chương trình con, gồm tên hàm, các tham số và thân hàm(chứa các phát biểu chương trình), thực thi một việc cụ thể

Ví dụ: int TongHaiSo(int x, int y)

{

return x+y;

printf("\nMAX= %d", timMax (a, b));

return 0 ; }

int timMax( int x , int y ) {

return ((x) > (y) ? (x) : (y));

}

Gọi hàm

Ví Dụ

Tham chiếu và tham trị

int main() {

Tăng giá trị của biến lên một đơn vị

toán tử địa chỉ &

tham số hình thức và tham số thực cùng địa chỉ

các thay đổi cho tham số hình thức (trong hàm) không làm thay đổi đối với tham số thực.

} void local_func() {

cout<<"global var in locAl function = " << global_var <<endl; // 10

int global_var = 5; // biến cục bộ cout<<"local var = " << global_var <<endl; //5 ::global_var = 20;

cout<<"local var = " << global_var <<endl; //5 cout<<"global var in locAl function = " << ::global_var <<endl; //20 Biến toàn cục (global variable)

và biến cục bộ (local variable)

Array: 1D-Array

▪ Chỉ số của mảng bắt đầu từ 0 -> N-1 ( với N là số lượng phần tử của mảng)

▪ Toán tử [] : toán tử lấy chỉ số (chỉ dùng cho các dãy vùng nhớ liên tiếp)

Lưu ý:

▪ Không thể dùng biến mảng như thông thường

▪ Mà phải dùng từng phần tử trong chúng Mỗi phần tử được dùng như một biến

Biến mảng là tham số của hàm

▪ Tham số được khai báo như khai báo biến mảng

Ví dụ: void SapXepTang( int a[100] );

Tham số kiểu mảng truyền cho hàm chính là địa chỉ của phần tử đầu tiên của mảng

Có thể không cần xác định số phần tử của mảng

Mảng được chuyển tham chiếu (Mảng có thể thay đổi nội dung sau khi thực hiện hàm)

Ví dụ: Hàm xuất nội dung một mảng các số nguyên:

void xuatMang( int a[] , int N);

Ví dụ: Hàm nhập nội dung một mảng các số nguyên:

Biến mảng là tham số của hàmLưu ý: Số lượng phần tử thực sự truyền qua biến khác

Lời gọi hàm

int tinhtongMang( int A[] , int N);

void sapxepTang( int A[] , int N);

void xoaDau( int A[] , int & N);

int main() {

int a[100], n;

tinhtongMang(a,n);

sapxepTang(a,n);

xoaDau(a,n);

cout<<"Cac phan tu cua mang:";

for (int i = 0 ; i < n ; i++ )

{

int A[100]; // khai báo biến mảng int N; // số lượng phần tử trong mảng NhapMang(A,N);

XuatMang(A,N);

return 0;

}

for (int i= 0 ; i < n ; i++ )

if ( a[i] thỏa yêu cầu bài toán ) // tùy yêu cầu điều kiện khác nhau

tong = tong + a[i];

return tong;

Ví dụ

Đếm số lượng phần tử thỏa điều kiện

int Demsoluong(int a[], int n)

{

int dem = 0;

for (int i= 0 ; i < n ; i++ )

if ( a[i] thỏa yêu cầu bài toán ) // tùy yêu cầu điều kiện khác nhau

dem++;

return dem;

Ví dụ: Kỹ thuật đặt cờ hiệu

Kiểm tra mảng a có phải là mảng toàn các số nguyên tố hay không?

int KiemTra (int a[], int n) {

int flag = 1; // thảo đk for (int i = 0; i < n ; i++) {

if (flag == 1)

return 1;

else return 0;

int LaSNT (int n)

Ví dụ: Kỹ thuật đặt lính canh

int TimMax (int a[], int n)

{

int max = a[0]; // max là lính canh

for (int i = 1; i < n; i++)

if (a[i] > max)

max = a[i];

return max;

Ví dụ : Kỹ thuật cầm canh (Sentinel)

Tìm kiếm phần tử x trong mảng Giả sử có đủ vùng nhớ để gán a[n] = x ; trước vòng lặp while

- > chuyện gì xảy ra?????

int TimKiem (int a[], int n, int x)

Sắp xếp trên mảng

void HoanVi (int &x, int &y) {

int tam = x; x = y; y = tam;

if ( a[i] > a[j] )

HoanVi(a[i], a[j]);

} }

}

Ví dụ:

Sắp xếp các phần tử trên mảng sao cho các số dương tăng dần và các số âm giảm dần

2D - Array

Cú pháp dùng cho mảng hai chiều (2D-Array):

<Kiểu_Cơ_Sở> <Tên_Biến_Mảng> [ <N1> ] [ <N2> ] ;

N1, N2: số lượng phần tử mỗi chiều

Ví dụ: int A[3][4]; // mảng 2 chiều A có 3 dòng và 4 cột

0 1

int a[10][20], b[10][20];float c[5][10];

char d[10][20];

Truyền mảng cho hàm

❖ Truyền mảng cho hàm

Số lượng phần tử thực sự truyền qua biến khác

Lời gọi hàm

void NhapMangHaiChieu(int a[][100], int &m, int &n); void XuatMangHaiChieu(int a[][100], int m, int n);

void main() {

int a[50][100], m, n;

cout<<"Nhap phan tu:";

cin>>a[ i ][ j ];

} }

void XuatMangHaiChieu (int a[][MAXC], int m, int n)

cout<<a[i][j] << “ ”;

} cout << endl; // in xuống dòng }

}

Goi ham trong ham mainint main()

{int a[MAX][MAX];int n,m;

nhapmang(a,m,n); xuatmang(a,m,n);

return 0;

return tong;

cout<<"tai dong:"<<i;

cout<<"tai cot:"<<j;

return 1;

} return 0;

▪ Struct (Cấu trúc) : là kiểu dữ liệu gồm một nhóm các thành phần có kiểu không

giống nhau, mỗi thành phần được xác định bằng một tên riêng biệt

{

<Kiểu dữ liệu thành phần> <Tên thành phần>;

<Kiểu dữ liệu thành phần> <Tên thành phần>;

<Kiểu dữ liệu thành phần> <Tên thành phần>;

<Kiểu dữ liệu thành phần> <Tên thành phần>;

….

};

Khai báo biến kiểu cấu trúc

▪ Cú pháp: struct <tên kiểu cấu trúc> <tên biến cấu trúc>;

(trong C++ có thể bỏ struct)

▪ Nếu dùng typedef: <tên kiểu cấu trúc> <tên biến cấu trúc>;

Ví dụ: Khai báo biến đơn kiểu cấu trúc

typedef struct Point2D

{

float x;

float y;

};

// khai báo biến P1,P2

typedef struct PhanSo {

int tuso;

int mauso;

};

Khai báo biến kiểu cấu trúc

▪ Khai báo mảng cấu trúc: cũng tương tự khai báo biến mảng trên các kiểu dữ liệu

khác

Cú pháp: <tên kiểu cấu trúc> <tên biến mảng cấu trúc> [ HẰNG_SỐ ] ;

typedef struct Point2D

Truy xuất các thành phần trong struct

❖ Đặc điểm

▪ Không thể truy xuất trực tiếp

▪ Truy xuất thông qua toán tử thành phần cấu trúc hay còn gọi là toán tử chấm (dot operation) và tên thành phần

Cú pháp: <tên biến cấu trúc>.<tên thành phần>

/* Danh sach nhan vien */

cout<<"Nhap vao ho ten: ";

fflush(stdin); // ko co dong nay ????

gets(snv[i].hoten); // gets dugn nhap chuoi ky tu }

//in danh sach nhan vien …

for(i = 0; i<n; i++)

Ví dụ: Nhập xuất danh sách nhân viên

Các lưu ý về cấu trúc

❖ Truyền cấu trúc cho hàm

▪ Giống như truyền kiểu dữ liệu cơ sở

Tham trị (không thay đổi sau khi kết thúc hàm)

Tham chiếu (thay đổi sau khi kết thúc hàm)

Bài Tập

Ôn tập lại các bài tập vể function, array và struct trong môn học cơ sơ lập trình

Tạo ngẫu nhiên trong C/C++

▪ Hàm srand()

Cú pháp: void srand (unsigned int seed);

Dùng để khởi tạo một số ngẫu nhiên theo một số seed

Để cho mỗi số seed khác nhau người ta thường dùng kèm với unsigned int

time(NULL) trong thư viện time.h, hàm time(NULL) trả về số giây đã trôi qua kể từ

ngày 1/1/1970

▪ Hàm srand() thường được gọi trước khi gọi hàm rand()

Tạo ngẫu nhiên trong C/C++

▪ Hàm rand()

Cú pháp: int rand(void);

Trả về một số nguyên giả random trong khoảng từ 0 đến RAND_MAX

Hằng RAND_MAX được định nghĩa trong stdlib.h đảm bảo ít nhất bằng 32767

Nếu chỉ dùng hàm rand() thì sẽ cho ra những số random giống nhau mỗi lần chạy, vì

vậy người ta thường khai báo srand(time(NULL)) trước để kết quả random mỗi lần

mỗi khác nhau

Để lấy số ngẫu nhiên từ 0 đến n, ta sử dụng rand()%(n+1)

Tạo ngẫu nhiên trong C/C++

#include<stdio.h>

#include<stdlib.h>

#include<time.h>

int main(){

Câu hỏi

Phát sinh ngẫu nhiên mảng các số nguyên có K phần từ (100K  200) Yêu cầu cácphần tử được phát sinh ngẫu nhiên trong đoạn [1,10000]

Tạo ngẫu nhiên trong C/C++

▪ Tạo ngẫu nhiên Số thực:

Để lấy giá trị từ 0.0 to 1.0

float r = static_cast (rand()) / static_cast (RAND_MAX);

Tạo ngẫu nhiên trong C/C++

C code:

#include <stdio.h> /* printf, NULL */

#include <stdlib.h> /* srand, rand */

#include <time.h> /* time */

int main() {

srand (time(NULL)); // seed initialization for (int i = 0; i < 10; ++i)

{ float r = (float) (rand()) / (float) (RAND_MAX); printf("%f\n", r);

} return 0;

Tạo ngẫu nhiên trong C/C++

C++ code

#include <iostream> /* std::cout, std::enld */

#include <stdlib.h> /* srand, rand */

#include <time.h> /* time */

int main() {

srand (time(NULL)); // seed initialization for (int i = 0; i < 10; ++i)

{ float r = static_cast <float> (rand()) / static_cast <float> (RAND_MAX); std::cout << r << std::endl;

} return 0;

Sparse matrix vs Dense matrix

▪ Ma trận thưa (Sparse matrix) là loại ma trận có kích thước lớn nhưng phần lớn các

phần tử là 0

▪ Thực hiện tính tóa trên ma trận thưa, ta thường quan tâm đến không gian lưu trữ

và tốc độ tính toán sao cho tối ưu nhất

Sparse matrix - applications

Ví dụ: The NYC subway system

Biễu diễn bằng ma trận kề

Mỗi trạm có liên kết với nhau sẽ được biễu diễn bởi một trọng số (khác 0 )

trong ma trận.

Ví dụ

Sparse matrix - applications

Ví dụ: Computer vision – bài toán background subtraction

Sparse matrix - applications

Ví dụ: Computer vision – bài toán background subtraction (2)

Sparse matrix - applications

Ví dụ: Audio signal processing – bài toán lyric and music separation

Sparse matrix - applications

Ví dụ: Face analysis system – bài toán illumination normalization

Sparse matrix

▪ Lưu trữ ma trận thưa (có nhiều cách): chỉ lưu trữ thông tin của các phần tử khác 0Dùng Arrays

Dùng Linked Lists

DOK (Dictionary of keys)

LIL (List of lists)

COO (Coordinate list)

CSR (Compressed Sparse Row)

CSC (Compressed Sparse Column)

Sparse matrix

Dùng Linked Lists

* Học trong môn Cấu trúc

dữ liệu và giải thuật

Bài tập

Nhập ngẫu nhiên hai ma trận thưa kích thước NxN

A) Biễu diễn ma trận thưa bằng triples- (Row, Column, value)B) Tính tổng hai ma trận

C) Tìm ma trận chuyển vị

* Tìm hiểu thuật toán nhân nhanh hai ma trận thưa (option)