Bài giảng Kĩ thuật lập trình - Chương 18: Dữ liệu kiểu cấu trúc - Đặng Bình Phương

Nội dung text: Bài giảng Kĩ thuật lập trình - Chương 18: Dữ liệu kiểu cấu trúc - Đặng Bình Phương

1. Bộ môn Công nghệ phần mềm Khoa Công nghệ thông tin Trường Đại học Khoa học Tự nhiên KỸ THUẬT LẬP TRÌNH ThS. Đặng Bình Phương dbphuong@fit.hcmus.edu.vn DỮ LIỆU KIỂU CẤU TRÚC 1
2. & VC BB Nội dung 1 Khái niệm kiểu cấu trúc (struct) 2 Khai báo & truy xuất kiểu cấu trúc 3 Kiểu dữ liệu hợp nhất (union) 4 Bài tập Dữ liệu kiểu cấu trúc 2
3. & VC BB Đặt vấn đề ❖Thông tin 1 SV ▪ MSSV: kiểu chuỗi ▪ Tên SV: kiểu chuỗi ▪ NTNS: kiểu chuỗi ▪ Phái: kiểu ký tự ▪ Điểm Toán, Lý, Hóa: kiểu số thực ❖Yêu cầu ▪ Lưu thông tin n SV? ▪ Truyền thông tin n SV vào hàm? Dữ liệu kiểu cấu trúc 3
4. & VC BB Đặt vấn đề ❖Khai báo các biến để lưu trữ 1 SV ▪ char mssv[8]; // “0012078” ▪ char hoten[30]; // “Nguyen Van A” ▪ char ntns[9]; // “29/12/82” ▪ char phai; // ‘n’ ▪ float toan, ly, hoa;// 8.5 9.0 10.0 ❖Truyền thông tin 1 SV cho hàm ▪ void xuat(char *mssv, char *hoten, char *ntns, char phai, float toan, float ly, float hoa); Dữ liệu kiểu cấu trúc 4
5. & VC BB Đặt vấn đề ❖Nhận xét ▪ Đặt tên biến khó khăn và khó quản lý ▪ Truyền tham số cho hàm quá nhiều ▪ Tìm kiếm, sắp xếp, sao chép, khó khăn ▪ Tốn nhiều bộ nhớ ▪ ❖Ý tưởng ▪ Gom những thông tin của cùng 1 SV thành một kiểu dữ liệu mới => Kiểu struct Dữ liệu kiểu cấu trúc 5
6. & VC BB Khai báo kiểu cấu trúc ❖Cú pháp struct { ; ; }; ❖Ví dụ struct DIEM { int x; int y; }; Dữ liệu kiểu cấu trúc 6
7. & VC BB Khai báo biến cấu trúc ❖Cú pháp tường minh struct { ; ; } , ; ❖Ví dụ struct DIEM { int x; int y; } diem1, diem2; Dữ liệu kiểu cấu trúc 7
8. & VC BB Khai báo biến cấu trúc ❖Cú pháp không tường minh struct { ; ; }; struct ; ❖Ví dụ struct DIEM { int x; int y; }; struct DIEM diem1, diem2;// C++ có thể bỏ struct Dữ liệu kiểu cấu trúc 8
9. & VC BB Sử dụng typedef ❖Cú pháp typedef struct { ; ; } ; ; ❖Ví dụ typedef struct { int x; int y; } DIEM; struct DIEM diem1, diem2; Dữ liệu kiểu cấu trúc 9
10. & VC BB Khởi tạo cho biến cấu trúc ❖Cú pháp tường minh struct { ; ; } = { , , }; ❖Ví dụ struct DIEM { int x; int y; } diem1 = {2912, 1706}, diem2; Dữ liệu kiểu cấu trúc 10
11. & VC BB Truy xuất dữ liệu kiểu cấu trúc ❖Đặc điểm ▪ Không thể truy xuất trực tiếp ▪ Thông qua toán tử thành phần cấu trúc . hay còn gọi là toán tử chấm (dot operation) . ❖Ví dụ struct DIEM { int x; int y; } diem1; printf(“x = %d, y = %d”, diem1.x, diem1.y); Dữ liệu kiểu cấu trúc 11
12. & VC BB Gán dữ liệu kiểu cấu trúc ❖Có 2 cách = ; . = ; ❖Ví dụ struct DIEM { int x, y; } diem1 = {2912, 1706}, diem2; diem2 = diem1; diem2.x = diem1.x; diem2.y = diem1.y * 2; Dữ liệu kiểu cấu trúc 12
13. & VC BB Cấu trúc phức tạp ❖Thành phần của cấu trúc là cấu trúc khác struct DIEM { int x; int y; }; struct HINHCHUNHAT { struct DIEM traitren; struct DIEM phaiduoi; } hcn1; hcn1.traitren.x = 2912; hcn1.traitren.y = 1706; Dữ liệu kiểu cấu trúc 13
14. & VC BB Cấu trúc phức tạp ❖Thành phần của cấu trúc là mảng struct SINHVIEN { char hoten[30]; float toan, ly, hoa; } sv1; strcpy(sv1.hoten, “Nguyen Van A”); sv1.toan = 10; sv1.ly = 6.5; sv1.hoa = 9; Dữ liệu kiểu cấu trúc 14
15. & VC BB Cấu trúc phức tạp ❖Cấu trúc đệ quy (tự trỏ) struct PERSON { char hoten[30]; struct PERSON *father, *mother; }; struct NODE { int value; struct NODE *pNext; }; Dữ liệu kiểu cấu trúc 15
16. & VC BB Cấu trúc phức tạp ❖Thành phần của cấu trúc có kích thước theo bit struct bit_fields { int bit_0 : 1; int bit_1_to_4 : 4; int bit_5 : 1; int bit_6_to_15 : 10; }; 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Dữ liệu kiểu cấu trúc 16
17. & VC BB Kích thước của struct ❖Ví dụ struct A { int a; double b; }; sizeof(A) = ??? struct B1 struct B2 { { int a; int a; int b; double c; double c; int b; }; }; sizeof(B1) = ??? sizeof(B2) = ??? Dữ liệu kiểu cấu trúc 17
18. & VC BB Chỉ thị #pragma pack ❖Chỉ thị #pragma pack (n) ▪ n = 1, 2, 4, 8, 16 (byte) ▪ Biên lớn nhất của các thành phần trong struct • BC n mặc định là 1 • VC++ n mặc định là 8 • Project settings → Compile Option C/C++ → Code Generation → Structure Alignment ▪ Canh biên cho 1 cấu trúc #pragma pack(push, 1) struct MYSTRUCT { }; #pragma pack(pop) Dữ liệu kiểu cấu trúc 18
19. & VC BB #pragma pack ❖Ví dụ: không có #pragma pack (1) struct A { double a; a a a a a a a a int b; int c; b b b b c c c c }; struct B { int b; b b b b đệm 4B double a; a a a a a a a a int c; }; c c c c đệm 4B struct C { int b; b b b b c c c c int c; double a; a a a a a a a a }; Dữ liệu kiểu cấu trúc 19
20. & VC BB Các lưu ý về cấu trúc ❖Lưu ý ▪ Kiểu cấu trúc được định nghĩa để làm khuôn dạng còn biến cấu trúc được khai báo để sử dụng khuôn dạng đã định nghĩa. ▪ Trong C++, có thể bỏ từ khóa struct khi khai báo biến (hoặc sử dụng typedef) ▪ Khi nhập các biến kiểu số thực trong cấu trúc phải nhập thông qua một biến trung gian. struct DIEM { float x, y;} d1; float temp; scanf(“%f”, &temp); d1.x = temp; Dữ liệu kiểu cấu trúc 20
21. & VC BB Mảng cấu trúc ❖Mảng cấu trúc ▪ Tương tự như mảng với kiểu dữ liệu cơ sở (char, int, float, ) struct DIEM { int x; int y; }; DIEM mang1[20]; DIEM mang2[10] = {{3, 2}, {4, 4}, {2, 7}}; Dữ liệu kiểu cấu trúc 21
22. & VC BB Truyền cấu trúc cho hàm ❖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 • Con trỏ ▪ Ví dụ struct DIEM { int x, y; }; void xuat1(int x, int y) { }; void xuat2(DIEM diem) { }; void xuat3(DIEM &diem) { }; void xuat4(DIEM *diem) { }; Dữ liệu kiểu cấu trúc 22
23. & VC BB Hợp nhất – union ❖Khái niệm ▪ Được khai báo và sử dụng như cấu trúc ▪ Các thành phần của union có chung địa chỉ đầu (nằm chồng lên nhau trong bộ nhớ) ❖Khai báo union { ; ; }; Dữ liệu kiểu cấu trúc 23
24. & VC BB So sánh struct và union ❖Ví dụ struct MYSTRUCT union MYUNION { { char c; char c; int n; int n; } s; } u; s.c = 1; s.n = 2; u.c = 1; u.n = 2; 0 1 2 3 4 0 1 2 3 01 02 00 00 00 0102 00 00 00 c n c n Dữ liệu kiểu cấu trúc 24
25. & VC BB Ví dụ ❖struct trong union union date_tag { char full_date[9]; struct { char month[2]; char break_value1; char day[2]; char break_value2; char year[2]; } part_date_tag; } date = {“29/12/82”}; Dữ liệu kiểu cấu trúc 25
26. & VC BB Ví dụ ❖union trong struct struct generic_tag { char type; union { char c; int i; float f; } share_tag; }; Dữ liệu kiểu cấu trúc 26
27. & VC BB Bài tập ❖Phân số ▪ Khai báo kiểu dữ liệu phân số (PHANSO) ▪ Nhập/Xuất phân số ▪ Rút gọn phân số ▪ Tính tổng, hiệu, tích, thương hai phân số ▪ Kiểm tra phân số tối giản ▪ Quy đồng hai phân số ▪ Kiểm tra phân số âm hay dương ▪ So sánh hai phân số Dữ liệu kiểu cấu trúc 27
28. & VC BB Bài tập ❖Đơn thức ▪ Khai báo kiểu dữ liệu đơn thức (DONTHUC) ▪ Nhập/Xuất đơn thức ▪ Tính tích, thương hai đơn thức ▪ Tính đạo hàm cấp 1 của đơn thức ▪ Tính đạo hàm cấp k của đơn thức ▪ Tính giá trị đơn thức tại x = x0 Dữ liệu kiểu cấu trúc 28
29. & VC BB Bài tập ❖Đa thức ▪ Khai báo kiểu dữ liệu đa thức (DATHUC) ▪ Nhập/Xuất đa thức ▪ Tính tổng, hiệu, tích hai đa thức ▪ Tính đạo hàm cấp 1 của đa thức ▪ Tính đạo hàm cấp k của đa thức ▪ Tính giá trị đơn thức tại x = x0 Dữ liệu kiểu cấu trúc 29
30. & VC BB Bài tập ❖Điểm trong mặt phẳng Oxy ▪ Khai báo kiểu dữ liệu điểm (DIEM) ▪ Nhập/Xuất tọa độ điểm ▪ Tính khoảng cách giữa hai điểm ▪ Tìm điểm đối xứng qua gốc toạ độ/trục Ox/Oy ▪ Kiểm tra điểm thuộc phần tư nào? ❖Tam giác ▪ Khai báo kiểu dữ lịêu tam giác (TAMGIAC) ▪ Nhập/Xuất tam giác ▪ Tính chu vi, diện tích tam giác Dữ liệu kiểu cấu trúc 30
31. & VC BB Bài tập ❖Ngày ▪ Khai báo kiểu dữ liệu ngày (NGAY) ▪ Nhập/Xuất ngày (ngày, tháng, năm) ▪ Kiểm tra năm nhuận ▪ Tính số thứ tự ngày trong năm ▪ Tính số thứ tự ngày kể từ ngày 1/1/1 ▪ Tìm ngày trước đó, sau đó k ngày ▪ Tính khoảng cách giữa hai ngày ▪ So sánh hai ngày Dữ liệu kiểu cấu trúc 31
32. & VC BB Bài tập ❖Mảng phân số ▪ Nhập/Xuất n phân số ▪ Rút gọn mọi phân số ▪ Đếm số lượng phân số âm/dương trong mảng ▪ Tìm phân số dương đầu tiên trong mảng ▪ Tìm phân số nhỏ nhất/lớn nhất trong mảng ▪ Sắp xếp mảng tăng dần/giảm dần Dữ liệu kiểu cấu trúc 32
33. & VC BB Bài tập ❖Mảng điểm ▪ Nhập/Xuất n điểm ▪ Đếm số lượng điểm có hoành độ dương ▪ Đếm số lượng điểm không trùng với các điểm khác trong mảng ▪ Tìm điểm có hoành độ lớn nhất/nhỏ nhất ▪ Tìm điểm gần gốc tọa độ nhất Dữ liệu kiểu cấu trúc 33