CẤU TRÚC dữ LIỆU TRONG c (NGÔN NGỮ lập TRÌNH 2 SLIDE)

Một số cấu trúc dữ liệu Stack Stack là một cấu trúc theo kiểu LIFO Last In First Out, phần tử vào sau cùng sẽ được lấy ra trước.. Một số cấu trúc dữ liệu Stack – Lưu ý Khi 1 phần tử đư

Chương 3: Cấu trúc dữ liệu trong C#

Cấu trúc dữ liệu trong C#

Lâp trình tổng quát trong C#

3

Giới thiệu LTTQ Giới thiệu

Giới thiệu LTTQ Generic trong NET 2.0

biến rõ ràng trước khi sử dụng.

mà không cần phải xác định đó là kiểu dữ li u gì Tuy nhiên khi câu truc dữ li u này được sử dụng, trình biên dịch phải ê ê đảm bảo răng kiểu dữ li u ê được sử dụng với nó là kiểu an toàn Generic cũng tương đương vơi Template trong C++ tuy nhiên

5

Giới thiệu LTTQ Ý nghĩa

 Lập trình tổng quát cho phép bạn trì hoãn kiểu dữ liệu với các thành phần của lớp hay phương thức cho đến khi nó thực

sự được sử dụng trong chương trình Nói cách khác, Generics cho phép bạn viết lớp hay phương thức có thể làm việc với bất kỳ kiểu dữ liệu nào.

 Khi trình biên dịch gọi đến constructor hoặc phương thức của lớp, nó sẽ tự động sinh code để xử lý cho kiểu dữ liệu cho phù hợp.

//declaring an int array

MyGenericArray <int> intArray = new

//declaring a character array

MyGenericArray <char> charArray = new

Giới thiệu LTTQ Features of Generics

 Using generics is a technique that enriches your programs in the following ways:

It helps you to maximize code reuse, type safety, and performance.

You can create generic collection classes The NET Framework class library contains several new generic collection classes in

the System.Collections.Generic namespace You may use these generic collection classes instead of the collection classes in the System.Collectionsnamespace.

You can create your own generic interfaces, classes, methods, events and delegates.

You may create generic classes constrained to enable access to methods on particular data types.

You may get information on the types used in a generic data type at run-time by means of reflection.

Giới thiệu LTTQ Generic Class

 Generic classes have type parameters Separate classes, each with a different field type in them, can be

replaced with a single generic class The generic class introduces a type parameter This becomes part of the class definition itself.

11

Giới thiệu LTTQ Generic Class - Example

// Use the generic type Test with an int type parameter.

Test < int > test1 = new Test < int >(5);

// Call the Write method.

test1.Write();

// Use the generic type Test with a string type parameter.

Test < string > test2 = new Test < string >( "cat" );

test2.Write();

} }

Giới thiệu LTTQ Generic methods

 In the previous example, we have used a generic class; we can declare a generic method with a type parameter

 A generic method is a template of a method that takes a number of type parameters

 Có thể khai báo phương thức tổng quát trong cả lớp non-generic và lớp generic.

13

Giới thiệu LTTQ Generic methods - Example

Console WriteLine( "a = {0} , b = {1} " , a, b);

Console WriteLine( "Char values before calling swap:" );

Console WriteLine( "c = {0} , d = {1} " , c, d);

Swap< int >( ref a, ref b);

Swap< char >( ref c, ref d);

Console WriteLine( "a = {0} , b = {1} " , a, b);

Console WriteLine( "c = {0} , d = {1} " , c, d);

} }

Giới thiệu LTTQ Generic struct

 Generic struct rất giống với generic class.

 Cụ thể ta xem xét qua ví dụ sau:

internal struct GenericStruct <T>

get { return _Data; }

set { _Data = value ; }

GenericStruct < int > IntData = new GenericStruct < int >(10); GenericStruct < string > StringData = new

GenericStruct < string >( "str" );

Console WriteLine( "IntData    =  {0} " , IntData.Data);

Console WriteLine( "StringData =  {0} " , StringData.Data); }

}

Giới thiệu LTTQ Constraints

 Ràng bu c tham sô ô

 Generic cho ta viết m t lớp mà không cần xác định kiểu dữ li u cụ thể, nhưng vân cho phep ngươi sử dụng lớp đó chi ra kiểu dữ li u cụ thể se ô ê ê sử dụng Điều này tạo ra sư linh hoạt băng cách thay thế m t sô ô ràng bu c về kiểu ô mà có thể được sử dụng trong các tham sô.

public static T Max<T> (T op1, T op2) where T : IComparable{

if (op1.CompareTo(op2) < 0)   

    return op1;

return op2;

   }

 Trong ví dụ đã chi ra ràng bu c mà kiểu được sử dụng cho kiểu tham sô phải thưc thi giao di n IComparable. ô ê

Giới thiệu LTTQ Constraints

where T : struct – T là câu truc (value type) where T : class – T là lớp (reference type) where T : new() - yêu cầu T phải có một constructor không tham sô Khi có nhiều ràng buộc thì new() phải ở cuôi cùng where T : class_name - tên lớp mà tham sô T phải thừa kế

17

Giới thiệu LTTQ Constraints

where T : class The type argument must be a reference type, including any class, interface, delegate, or array type.

where T : new() The type argument must have a public parameterless constructor When used in conjunction with other constraints, the new() constraint must be

specified last

where T : <base class name> The type argument must be or derive from the specified base class.

where T : <interface name> The type argument must be or implement the specified interface Multiple interface constraints can be specified The constraining interface can also

be generic.

where T : U The type argument supplied for T must be or derive from the argument supplied for U This is called a naked type constraint.

Giới thiệu LTTQ Constraints

where S: B {

}

class E<T>: D where T: class{

}

class F<T>: D where T: struct{

}

class G<T>: D where T: new(){

}

19

Một số cấu trúc dữ liệu Stack

 Stack là một cấu trúc theo kiểu LIFO (Last In First Out), phần tử vào sau cùng sẽ được lấy ra trước.

 Hai thao tác cơ bản trên Stack

 Chèn phần tử: Luôn chèn vào đỉnh Stack (push)

 Lấy ra phần tử: Luôn lấy ra từ đỉnh Stack (pop)

 Lớp Stack thuộc namespace System.Collections, biểu diễn ngăn xếp (LIFO) các đối tượng non – generic Để sử dụng kiểu generic dùng System.Collections.Generic.Stack<T>.

 Lớp Stack hiện thực các giao diện ICollection, IEnumerable, ICloneable.

21

Một số cấu trúc dữ liệu Stack - Example

class Program

{ static void Main( string [] args) {

Một số cấu trúc dữ liệu Stack – Lưu ý

 Khi 1 phần tử được thêm vào (Push), capacity tự động tăng, và tổ chức lại bộ nhớ Nếu Count< Capacity thì Push có số phép toán

là O(1), ngược lại là O(n) (n = Count) Pop có số phép toán là O(1).

 Stack cho phép chèn phần tử null, hoặc các phần tử có giá trị bằng nhau.

23

Một số cấu trúc dữ liệu Stack class in C#

Stack() Khởi tạo Stack trông, capacity ban đầu mặc định.

Stack(ICollection) Khởi tạo Stack chứa các phần tử copy từ một tập hợp (mảng), capacity ban đầu băng sô phần tử

được copy.

Stack(Int32) Khởi tạo Stack trông, capacity ban đầu băng giá trị truyền vào (Dùng Contructor này tôt nhât)

WHY?

Một số cấu trúc dữ liệu Stack class in C#

Clear Removes tât cả các đôi tượng trong Stack.

Clone Tạo bản sao của Stack.

Contains Xác định xem phần tử có trong Stack.

CopyTo Copy stack ra mảng 1 chiều, bắt đầu từ vị trí chi định ( Nếu mảng chứa các KDL khác nhau ?)

Peek Trả về đôi tượng trên đinh Stack không remove nó khỏi stack.

Pop Remove và trả về đôi tượng trên đinh stack.

Push Chèn một đôi tượng vào đinh stack ToArray Copy stack ra một mảng mới.

Một số cấu trúc dữ liệu Queue

 Queue (Hàng đợi) là cấu trúc theo kiểu FIFO (First In First Out), phần tử vào trước sẽ được lấy ra trước.

 Hai thao tác cơ bản trên hàng đợi

 Chèn phần tử: Luôn chèn vào cuối hàng đợi (enqueue)

 Lấy ra phần tử: Lấy ra từ đầu hàng đợi (dequeue)

 Lớp Queue thuộc namespace System.Collections, biểu diễn ngăn xếp (FIFO) các đối tượng non – generic Để sử dụng kiểu generic dùng System.Collections.Generic.Queue<T>.

 Lớp Queue hiện thực các giao diện ICollection, IEnumerable, ICloneable.

Một số cấu trúc dữ liệu Queue - Example

int[] a = { 10, 20, 30, 10 };

Queue q = new Queue(a);

q.Enqueue(22);

while (q.Count > 0) Console.WriteLine(q.Dequeue());

Console.ReadLine();

}}

27

Một số cấu trúc dữ liệu Queue – Lưu ý

 capacity của queue là số phần tử nó có thể chứa, count là số các phần tử hiện có trong queue Khi Insert 1 phần tử vào, capacity

tự động tăng, capacity có thể giảm khi gọi phương thức TrimToSize().

 growth factor là hệ số nhân của capacity khi tăng kích thước, giá trị mặc định là 2.0 Capacity tăng tối thiểu là 4 ?

 Queue cho phép chèn giá trị null, và các phần tử có giá trị bằng nhau.

Một số cấu trúc dữ liệu Queue – Constructor

Queue() Initializes a new instance of the Queue class that is empty, has the default initial capacity, and uses the default growth factor

Queue(ICollection) Initializes a new instance of the Queue class that contains elements copied from the specified collection, has the same initial

capacity as the number of elements copied, and uses the default growth factor

Queue(Int32) Initializes a new instance of the Queue class that is empty, has the specified initial capacity, and uses the default growth factor

Queue(Int32, Single) Initializes a new instance of the Queue class that is empty, has the specified initial capacity, and uses the specified growth factor

Một số cấu trúc dữ liệu Queue – Methods

Contains Determines whether an element is in the Queue

CopyTo Copies the Queue elements to an existing one-dimensional Array, starting at the specified array index

Dequeue Removes and returns the object at the beginning of the Queue

Enqueue Adds an object to the end of the Queue

Peek Returns the object at the beginning of the Queue without removing it

TrimToSize Sets the capacity to the actual number of elements in the Queue

 Hiện thực giao diện IList, sử dụng 1 mảng có kích thước có thể thay đổi nếu cần.

 Thuộc namespace: System.Collections.

 Capacity của ArrayList là số lượng các phần tử mà ArrayList có thể chứa, khi 1 phần tử được thêm vào, Capacity có thể tăng nếu cần Giá trị Capacity có thể giảm khi sử dụng phương thức TrimToSize() hoặc gán giá trị Thuộc tính Count là số phần tử hiện có trong ArrayList.

 Sử dụng index để truy cập các phần tử của ArrayList, index cơ sở là 0.

 Các phần tử có thể có kiểu dữ liệu khác nhau, cho phép giá trị null

Các cấu trúc tập hợp ArrayList - Example

public class SamplesArrayList {

public static void Main() {

// Creates and initializes a new ArrayList.

ArrayList myAL = new ArrayList ();

myAL.Add( "Hello" );

myAL.Add( "World" );

myAL.Add( "!" );

// Displays the properties and values of the ArrayList.

Console WriteLine( "myAL" );

Console WriteLine( " Count: {0} " , myAL.Count );

Console Write( " {0} " , obj );

Console WriteLine();

} }

Các cấu trúc tập hợp ArrayList – Constructor

ArrayList() Initializes a new instance of the ArrayList class that is empty and has the default initial capacity

ArrayList(ICollection) Initializes a new instance of the ArrayList class that contains elements copied from the specified collection

and that has the same initial capacity as the number of elements copied

ArrayList(Int32) Initializes a new instance of the ArrayList class that is empty and has the specified initial capacity

Các cấu trúc tập hợp ArrayList – Methods

Add Adds an object to the end of the ArrayList

AddRange Adds the elements of an ICollection to the end of the ArrayList

BinarySearch Overloaded Uses a binary search algorithm to locate a specific element in the sorted ArrayList or a portion of it

Clear Removes all elements from the ArrayList

Clone Creates a shallow copy of the ArrayList

Contains Determines whether an element is in the ArrayList

CopyTo Overloaded Copies the ArrayList or a portion of it to a one-dimensional array

IndexOf Overloaded Returns the zero-based index of the first occurrence of a value in the ArrayList or in a portion of it

Các cấu trúc tập hợp ArrayList – Methods

Insert Inserts an element into the ArrayList at the specified index.

InsertRange Inserts the elements of a collection into the ArrayList at the specified index.

LastIndexOf Overloaded Returns the zero-based index of the last occurrence of a value in the ArrayList or in a portion of it.

Remove Removes the first occurrence of a specific object from the ArrayList.

RemoveAt Removes the element at the specified index of the ArrayList.

RemoveRange Removes a range of elements from the ArrayList.

Sort Overloaded Sorts the elements in the ArrayList or a portion of it.

ToArray Overloaded Copies the elements of the ArrayList to a new array.

TrimToSize Sets the capacity to the actual number of elements in the ArrayList.

Biểu diễn danh sách các đối tượng, có thể truy cập bằng index.

Cung cấp các phương thức: tìm kiếm, sắp xếp và các thao tác với danh sách.

37

Các cấu trúc tập hợp List – Constructor

- Khởi tạo danh sách chứa các phần tử được sao chep từ một tập hợp (mảng)

- Capacity được khởi tạo băng sô phần tử được sao chep.

List<T>(Int32) - Khởi tạo danh sách trông.

- Capacity băng giá trị tham sô truyền vào.

Các cấu trúc tập hợp List – Properties

Capacity Get hoặc set tổng sô phần tử trong câu truc dữ liệu List có thể lưu trữ mà không cần phải thay đổi kích thước.

Count Get sô lượng phần tử trong List<T>.

Item Truy cập phần tử bât kỳ sử dụng Indexer của List

Các cấu trúc tập hợp List – Methods

AddRange Thêm tập các phần tử từ một tập hợp (mảng) vào cuôi List<T>

BinarySearch(T) Tìm kiếm một phần tử trong toàn bộ danh sách sắp xếp, sử dụng phep so sánh mặc định, trả về index của phần tử được

tìm thây (-count: không tìm thây)

BinarySearch(T, IComparer<T>) Tìm kiếm 1 phần tử trong toàn bộ danh sách sắp xếp sử dụng phep so sánh cụ thể Trả về index của phần tử được tìm

thây

BinarySearch(Int32, Int32, T, IComparer<T>) Tìm kiếm trong một phạm vi của danh sách sắp xếp sử dụng phep so sánh cụ thể Trả về index của phần tử được tìm

thây

Các cấu trúc tập hợp List – Methods

Clear Xóa toàn bộ các phần tử trong danh sách

Contains Xác định xem phần tử có trong danh sách hay không

CopyTo(T[]) Sao chep toàn bộ danh sách sang mảng 1 chiều Bắt đầu từ chi sô đầu trong mảng đích.

CopyTo(T[], Int32 arri) Sao chep toàn bộ danh sách sang mảng 1 chiều Bắt đầu từ chi sô arri trong mảng đích.

CopyTo(Int32 id, T[], Int32 arri, Int32 count) Sao chep một sô phần tử từ danh sách ra mảng một chiều Bắt đầu từ vị trí arri trong mảng đích.

Exists Xác định danh sách có chứa các phần tử thỏa mãn điều kiện cho trước.

Finalize Cho phep đôi tượng giải phóng tài nguyên, thưc hiện các thao tác dọn dep trước khi bộ thu dọn rác (garbage

collection) làm việc với nó.

Các cấu trúc tập hợp List – Methods

Find Tìm kiếm 1 phần tử thỏa mãn điều kiện cho trước, trả về phần tử thỏa mãn đầu tiên

FindAll Trả về tât cả các phần tử thỏa mãn điều kiện cho trước

FindIndex(Predicate<T>) Tìm kiếm 1 phần tử thỏa mãn điều kiện cho trước, trả về index phần tử thỏa mãn đầu tiên

FindIndex(Int32 id, Predicate<T>) Tìm kiếm 1 phần tử trong phạm vi từ vị trí id đến cuôi danh sách, thỏa mãn điều kiện cho trước, trả về index phần tử thỏa

mãn đầu tiên

FindIndex(Int32 startid, Int32 count,

Predicate<T>)

Tìm kiếm 1 phần tử thỏa mãn điều kiện đã định nghĩa, trả về index của phần tử xuât hiện dầu tiên

Phạm vi tìm kiếm từ startid, sô lượng phần tử trong phạm vi tìm kiếm là count