Un nuovo tipo di dati Gli array.

Presentazione sul tema: "Un nuovo tipo di dati Gli array."— Transcript della presentazione:

1 Un nuovo tipo di dati Gli array

2 Supponiamo di essere in questa situazione
Vogliamo memorizzare 1000 valori per poterli manipolare in momenti diversi Non è possibile pensare a dichiarare 1000 variabili Pensate solo a scrivere l’istruzione che le somma tutte Allora come possiamo fare? Dobbiamo utilizzare una struttura dati.

3 Un dato strutturato è un tipo di dato che attraverso una sola dichiarazione di una sua variabile possiamo memorizzare più dati contemporaneamente. Vi sono strutture dati omogenee ed eterogenee Oggi studiamo quelli appartenenti alla prima classe I vettori

4 I vettori Sono strutture dati i cui elementi sono tutti dello stesso tipo I dati in essi contenuti possono essere semplici o strutturati Essi sono caratterizzati da: La dimensione che indica quanti elementi possono contenere Il nome Il tipo cioè il tipo di dati che possono contenere L’indice indica il particolare elemento a cui vogliamo fare riferimento

5 2 34 10 25 -16 99 1001 7 4 ‘a’ ‘b’ ‘c’ ‘d’ ‘e’ ‘f’ ‘h’ ‘z’ ‘q’ ‘0’ ‘1’
I vettori Graficamente essi sono così rappresentati 2 34 10 25 -16 99 1001 7 4 Questo è un vettore di interi Come vedete esso contiene valori numerici di tipo int Ha dimensione 10 Può contenere valori uguali È residente in memoria centrale e pertanto deve essere inizializzato come tutte le variabili Ecco due esempi di vettori di char ‘a’ ‘b’ ‘c’ ‘d’ ‘e’ ‘f’ ‘h’ ‘z’ ‘q’ ‘0’ ‘1’ ‘a’

6 I vettori Dichiarazione di un vettore in C++ Le regole sono: <Tipo_dati>< nome_variabile>[<dimensione>] Alcuni esempi int vett[10]; char nome[20]; const int DIM=30; float classe[DIM]; bool a[15];

7 I vettori Come inserire i dati in un vettore? Gli esempi proposti fanno tutti riferimento a vettori di tipo intero di dimensione DIM =10, indice intero i, ma si possono estendere a vettori di altri tipi. Inizializzazione di un vettore v In modo statico valido per tutte le esecuzioni del programma a livello di dichiarazione Int v[DIM]={0}; Azzera tutti gli elementi del vettore Int v[DIM]={1,3,5,67,34,0,57,12,901,1024}; Attribuisce al vettore v sempre gli stessi valori di partenza

8 I vettori Per accede ad un elemento del vettore devo utilizzare un indice L’indice è generalmente di tipo intero al più enumerativo come i char o color L’indice parte da 0 e assume valore massimo dimensione del vettore -1 Cioè se un vettore ha dimensione 10 l’indice assume i valori da 0 a 9 L’indice non può mai essere di tipo float perché indica la posizione all’interno del vettore Dichiarato il seguente vettore int vett[20]; int i; Se voglio stampare a schermo il terzo elemento del vettore scriverò cout<<vett[2]

9 I vettori Inizializzazione di un vettore in modo dinamico e differente per ogni esecuzione for (int i=0;i<DIM;i++) v[i]=rand()%1001; // inserisce in modo casuale nel vettore numeri positivi compresi tra 0 e 1000 cin>>v[i]; // inserisce valori dati in input da tastiera Per visualizzare tutti gli elementi cout<<v[i];

10 I vettori Per modificare un elemento cout <<“inserire la posizione dell’elemento da modificare la prima è 0”; cin>> i; cout<<“inserire il valore”; cin>>v[i];

11 I vettori Il seguente frammento di codice somma tutti gli elementi del vettore v int s=0; for (int i=0;i<DIM;i++) s=s+v[i]; Mentre il seguente somma solo quelli di posto pari for (int i=0;i<DIM/2;i++) s=s+v[2*i];

12 I vettori esercizio Cosa fa questo codice? int m=v[0]; for (int i=1;i<DIM;i++){ if (m<v[i]) m=v[i]; } cout<<m; Calcola il valore massimo contenuto nel vettore

13 I vettori Come si passa un vettore come parametro ad una procedura? Supponiamo che si vogliano creare due vettori a e b il primo lungo 20 e il secondo lungo 30: si vuole utilizzare un’unica procedura per la creazione, e stampa dei due vettori. Proponiamo il seguente codice

14 #include <cstdlib>
#include <iostream> using namespace std; int a[20],b[30]; void carica(int v[], int dim); void stampa(int v[], int dim); int main(int argc, char *argv[]) { cout<<"inserire i valori del vettore a essi sono 20"<<endl; carica (a,20); cout<<"inserire i valori del vettore b essi sono 30"<<endl; carica (b,30); cout<< "ecco il vettore a "<<endl; stampa (a,20); cout<< "ecco il vettore b "<<endl; stampa (b,30); system("PAUSE"); return EXIT_SUCCESS; } void carica(int v[], int dim){ for(int i=0;i<dim;i++) cin>>v[i]; return; void stampa(int v[], int dim){ cout<<v[i]<<" ";

15 I vettori: la ricerca Costruiamo una funzione che verifica se un valore è presente nel vettore bool ricerca (int v[],int dim,int x){ bool t=false; for (int i=0;i<dim;i++){ if (x==v[i]) t=true; } return t; Questo algoritmo ha una complessità computazionale pari alla dimensione del vettore e si dice che complessità O(n) dove n indica la lunghezza del vettore questo vale anche se l’elemento da ricercare è nella prima posizione Si può migliorare? Vediamo come

16 I vettori: la ricerca bool ricerca2 (int v[],int dim,int x){ bool t=false; Int i=0; while (i<dim && t==false){ if (x==v[i]) t=true; i++; } return t; Questo algoritmo ha una complessità computazionale O(n/2) Si può migliorare? Se il vettore è ordinato:ovviamente per ottenere un guadagno il termini di tempo di computazione il numero delle ricerche deve essere notevolmente maggiore rispetto all’ordinamento.

17 I vettori: l’ordinamento
Ordinamento per scambio è l’algoritmo più elementare ma anche il più lento: Esso consiste nel ricercare l’elemento più piccolo da inserire nella prima posizione, poi riesegue la ricerca perla seconda e così via void ordinaperscambio (int v[],int dim){ for (int i=0;i<dim-1;i++) for (int j=i+1;j<dim;j++) if (v[i]>v[j]) scambia(v[i],v[j]); return ; } void scambia(int &a,int &b){ int c; c=a; a=b; b=c; return; La sua complessità algoritmica è n(n-1)/2 cioè O(n2) sempre.

18 I vettori: l’ordinamento
Ordinamento a bolle consiste nel confrontare elementi consecutivi del vettore in modo tale che i valori più alti si spostano in coda al vettore: i confronti si ripetono finchè ci sono scambi:si sfrutta il preordinamento. void ordinaabolle (int v[],int dim){ Int k=dim-1; bool scambio=true; while (scambio==true){ scambio=false; for (int j=0;j<k;j++){ if (v[j]>v[j+1]) { scambia(v[j],v[j+1]); scambio=true; } k--; return;

19 I vettori: l’ordinamento
Ordinamento per inserimento consiste nell’ordinare il vettore come si ordinano in mano un mazzo di carte: partendo dal secondo elemento si fanno scivolare all’indietro tutti gli elementi minori void ordinaperinserimento (int v[],int dim){ Int k; for(int i=1;i<dim;i++){ k=i-1; while(k>=0 && v[k]>v[k+1]){ scambia(v[k],v[k+1]); k--; } return;

20 I vettori: la ricerca ordinata
Se il vettore è ordinato allora l’algoritmo di ricerca migliora e diventa bool ricercaordinata (int v[],int dim,int x){ bool t=false; Int i=0; while (i<dim && t==false && v[i]<=x){ if (x==v[i]) t=true; i++; } return t;

21 I vettori: la ricerca binaria
Sfruttando l’ordinamento dei vettori questa ricerca funziona come l’elenco telefonico: si divide il vettore a metà e si sceglie quella parte il cui intervallo dei valori appartiene all’elemento da cercare finchè si trova l’elemento e i due estremi dell’intervallo coincidono. void ricercabinaria (int v[],int dim,int x ){ int centro, primo=0, ultimo=dim-1; bool t=false; while (primo<=ultimo && t==false){ centro=(primo+ultimo)/2; if (v[centro]==x) t=true; else if (v[centro]<x) primo=centro+1; ultimo=centro-1; }return t; }