Estructuras de datos: vectores en C. Clase 7 y 8 Introducción a la Computación Patricia Borensztejn

Transcripción

1 Estructuras de datos: vectores en C Clase 7 y 8 Introducción a la Computación Patricia Borensztejn

2 Estructuras de Datos Son agrupaciones de datos si el tamaño de la estructura es conocido en tiempo de compilación: estáticas si va creciendo o decreciendo el número de elementos a lo largo de la ejecución de un programa: dinámicas.

3 Estructuras de Datos Estáticas Vectores: secuencias de valores del mismo tipo a los que podemos acceder mediante un índice. Registros: agrupaciones heterogéneas de datos cuyos elementos son accedidos mediante identificadores

4 Vectores (estáticos) Es una estructura de tamaño fijo formada por elementos del mismo tipo. Se declara así: int a[10] a[0] a[1] a[2] a[3] a[4] a[5] a[6] a[7] a[8] a[9] El primer elemento de un vector tiene índice cero.

5 Vectores Se usa así; Para inicializar todos sus elementos en el momento de la declaración del vector: int a[10]={1,3,5,7,9,11,13,15,17,19}; Usando un for: for (i=0;i<20;i+=2) a[i] = i+1; Dentro de expresiones: suma=a[0]+ a[1]+a[2];

6 Operador sizeof() Devuelve el tamaño de una estructura de datos o de un dato.

7 Direcciones Con el operador & se puede conocer la dirección de los datos del vector.

8 Operaciones con vectores No se puede asignar un vector a otro vector, se debe hacer elemento a elemento. El nombre de un vector es la dirección del primer elemento. Es decir, es un puntero. Pero un puntero inmutable. NO!

9 Violación de Segmento Podemos, sin que C de error, acceder a zonas de memoria prohibidas (error de violación de segmento, o zonas de memoria que no forman parte de nuestro programa)

10 Ejemplo: Criba de Eratóstenes Algoritmo: Encuentra todos los números primos entre 1 y N. Pone todos los números. Empieza por el 2 y recorre toda la matriz tachando (poniendo 0) a todos los elementos (2*i) Sigue por el 3, recorre toda la matriz tachando (3*i) Sigue por el siguiente no tachado despues del 3,.. Termina cuando el último primo encontrado es mayor que la raiz cuadrada de N Los primos son los índices cuyo valor es distinto de 0.

11 Criba, versión 1 Calcular los N primeros números primos siguiendo el algoritmo conocido como Criba de Eratóstenes

12 Criba, versión 2 Implementar el algoritmo utilizando bits, en lugar de enteros Ayudas: Para calcular los N primeros primos necesitábamos N enteros de 8 bits (tipo char), ahora vamos a necesitar ((N/8) +1 ) como máximo, enteros de 8 bits. Si N=100, necesitamos 15 bytes en lugar de 100. La inicialización es byte a byte, salvo que iteramos desde i=0 hasta ((N/8) +1 ) y que escribimos 255 (8 unos), y que el primero elemento lo inicializamos a 254 puesto que el 1 es primo. El núcleo del algoritmo se encuentra en el for anidado.

13 Criba, versión 2 Operaciones a realizar para saber si el elemento criba[i] es true o false: Seleccionar el byte que lo contiene : criba[i/8] Hacer una máscara con el valor 1 en la posición i%8, todas las demás posiciones a 0 Realizar la operación AND (&) entre el byte almacenado y la máscara. Operaciones a realizar para poner a 0 el bit de la posición i*j : Seleccionar el byte que lo contiene : criba[i*j/8] Hacer una máscara con el valor 1 en la posición i%8, todas las demás posiciones a 0. Realizar la operación AND (&) entre el byte almacenado y la máscara negada, de esta manera se fuerza a 0 el bit.

14 Usando vectores: Euler 8 Find the greatest product of five consecutive digits in the 1000-digit number:

15 Cadenas Esto es una cadena: Es un vector de caracteres que tiene una particularidad se almacena con un terminador al final: el cero. (No confundir con el carácter ascii 0). Se llama el carácter nulo.

16 Cadenas y caracteres Esto : char a= y No es lo mismo que esto: char a= y La diferencia entre ambas es que la cadena ocupa dos bytes y el carácter sólo uno.

17 Printf y Scanf de cadenas Se utiliza el formato %s

18 Scanf El nombre de un vector, o de una cadena es un puntero al inicio del vector, por lo tanto, podemos leer vectores o cadenas con scanf sin necesidad del operador &.

19 La función gets() La función scanf no lee oraciones, solo palabras. Cuando encuentra un blanco detiene la lectura. Si queremos leer frases podemos utilizar la función gets() que sólo detiene la lectura cuando encuentra un carry return.

20 Librería string.h Contiene funciones frecuentes para trabajar con cadenas, por ejemplo: strcpy (copia una cadena a otra)

21 Librería string.h La función strncpy copia como máximo la cantidad de caracteres que se le pasan como parámetro: es mas segura que la anterior que no para hasta encontrar el carácter nulo.

22 Librería string.h La función strlen obtiene la longitud de una cadena

23 Librería string.h La función strcat concatena dos cadenas

24 Librería string.h La función strcmp recibe dos cadenas a y b como argumentos y devuelve: Un entero menor que 0 si a <b 0 si a=b Un entero mayor que 0 si a>b Menor significa que va delante en orden alfabético y mayor lo contrario.

25 Sscanf() y Sprintf() Son dos funciones de la librería stdio.h que leen y escriben de o a una cadena y no de o a la entrada/salida standar.

26 Librería ctype.h Funciones para caracteres:

27 Vectores Multidimensionales Como la memoria NO es una matriz n-dimensional sino que es lineal, las variables multidimensionales se almacenan en memoria (en C) de la siguiente manera: int a[dim1][dim2] a[0,0] a[0,1] a[0,2].. a[0,dim2-1] a[1,0] a[1,1] a[1,2].. a[1,dim2-1]. a[dim1-1,0] a[dim1-1,1] a[dim1-1,2].. a[dim1-1,dim2-1] El recorrido de la izquierda optimiza los accesos a memoria son secuenciales.

28 Usando vectores multidimensionales (matrices) Euler In the 2020 grid below, four numbers along a diagonal line have been marked in red. The product of these numbers is = What is the greatest product of four adjacent numbers in any direction (up, down, left, right, or diagonally) in the 2020 grid?