Piero Scotto - C141 C14 #14 Puntatori e file. Il problema dellordinamento. Debug.

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1 Piero Scotto - C141 C14 #14 Puntatori e file. Il problema dellordinamento. Debug.

2 Finalità del corso Piero Scotto - C142

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8 8 Algoritmi di ordinamento - Per inserimento (cerco ogni volta il più piccolo e lo inserisco) - Per selezione (cerco lelemento di valore minore e lo sposto allinizio) - Bubble sort (scorro il vettore e confronto a due a due gli elementi) - ricorsivi (quick sort)

9 Piero Scotto - C149 Lordinamento. La funzione qsort

10 Piero Scotto - C1410 La funzione qsort (algoritmo di Quick sort) Nel linguaggio C è presente la funzione qsort di libreria (stdlib.h) che permette di ordinare un vettore di elementi a un costo O(N log N), buono in termini di prestazioni. La funzione ha il seguente prototipo: int qsort(void *v, size_t dimV, size_t dimE, int (*cmp)(const void *a,const void *b)) dove v è lindirizzo del vettore da ordinare, dimV è la dimensione del vettore, dimE è la dimensione di un singolo elemento del vettore e cmp è la funzione che contiene il criterio con cui si può dire che un elemento è minore, maggiore o uguale di un altro. La funzione è progettata per poter agire su vettori contenenti qualsiasi tipo di dato, anche quelli definiti dal programmatore.

11 Piero Scotto - C1411 Come primo esempio supponiamo di voler ordinare un vettore di 10 interi: in questo caso la chiamata alla funzione qsort, supponendo che il vettore si chiami appunto vettore, sarà la seguente: qsort(vettore,10,sizeof(int),cmp); Ovviamente per realizzare lordinamento dovrà essere definita la funzione cmp, che risulta essere la parte più complicata. La funzione cmp deve comportarsi come la funzione strcmp di confronto tra stringhe nel C, cioè dovrà restituire un valore positivo se il primo elemento da confrontare è maggiore del secondo, minore di zero se il primo elemento è minore del secondo e uguale a zero se i due elementi sono uguali. In questo caso la funzione cmp dovrà essere così definita:

12 Piero Scotto - C1412 int cmp(const void *a, const void *b) { int primo = *(int *)a; int secondo = *(int *)b; if (primo > secondo) return 1; if (primo < secondo) return -1; return 0; } Come si può facilmente notare la funzione fa esattamen- te quanto detto in precedenza; qualche difficoltà di inter- pretazione la potrebbero dare le prime due righe, che in effetti non fanno altro che assegnare i valori degli interi da confrontare alle variabili primo e secondo, attraverso loperatore di casting e la dereferenziazione dei puntatori.

13 Piero Scotto - C1413 Loperatore di dereferenziazione (il simbolo e un asterisco) applicato a un puntatore restituisce il valore memorizzato nella variabile a cui punta. E linverso delloperatore &, che fornisce lindirizzo. Se il vettore fosse un vettore di double basterebbe sostituire alla parola int la parola double e tutto funzionerebbe senza altre modifiche. Se poi si volesse ordinare in ordine discendente anziché ascendente basterebbe invertire la definizione della funzione cmp. Cosa succede se invece di voler ordinare un vettore formato da tipi predefiniti (int, float, double, ecc.) ci fosse lesigenza di ordinare un vettore di strutture dati costruite ad hoc per il programma? In realtà le modifiche da fare sono minime, una volta capito come funziona qsort e la funzione di comparazione. Se ad esempio fosse stata definita una struttura per contenere i dati di peso e altezza di una persona in questo modo:

14 Piero Scotto - C1414 struct persona{ int peso; int altezza; }; allora la chiamata di qsort risulterebbe fatta in questo modo qsort(vettore,10,sizeof(persona),cmp); e la funzione di comparazione avrebbe questa dichiarazione int cmp(const void *a, const void *b) { persona primo = *(persona *)a; persona secondo = *(persona *)b; if (primo.peso > secondo.peso) return 1; if (primo.peso < secondo.peso) return -1; if (primo.altezza > secondo.altezza) return 1; if (primo.altezza < secondo.altezza) return -1; return 0; }

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16 Piero Scotto - C1416 Per analizzare il funzionamento di un programma o per trovare errori un ottimo strumento è lanalisi dettagliata attraverso il DEBUG (F8) - Si seleziona una riga (del codice) di interesse - Si esegue fino al cursore - Step successivo - Nuova osservazione (new watch) nome variabile Si può analizzare step by step il programma e indagare il contenuto delle varibili

17 Piero Scotto - C1417 #include #define MAXPERSONE 100 #define LUNGNOME 32 /* definizione esterna perche' sia visibile anche nel prototipo */ struct persona { char nome[LUNGNOME]; char cognome[LUNGNOME]; int eta; int salario; }; void ordina(struct persona pe[], int n); int main() { struct persona pers, persone[MAXPERSONE] = {"","",0,0}; FILE *fp; char file[FILENAME_MAX]; int i; int numPersone; /* numero di persone lette */

18 Piero Scotto - C1418 printf("Nome del file da leggere: "); gets(file); if ((fp=fopen(file,"r")) == NULL) { fprintf(stderr, "Non posso aprire il file: %s\n", file); return EXIT_FAILURE; } i=0; while (i<MAXPERSONE && fscanf(fp, "%s%s%d%d", pers.nome, pers.cognome, &pers.eta, &pers.salario) == 4) persone[i++] = pers; if (!feof(fp)) fprintf(stderr, "Ci sono piu' di %d righe (ignorate)\n", MAXPERSONE); fclose(fp); numPersone = i; /* numero persone lette dal file */ ordina(persone, numPersone);

19 Piero Scotto - C1419 printf("Nome del file da scrivere: "); gets(file); if ((fp=fopen(file,"w")) == NULL) { fprintf(stderr, "Non posso aprire il file: %s\n", file); return EXIT_FAILURE; } for (i=0; i<numPersone; i++) { pers = persone[i]; fprintf(fp, "%s %s %d %d\n", pers.nome, pers.cognome, pers.eta, pers.salario); } fclose(fp); return EXIT_SUCCESS; }

20 Piero Scotto - C1420 void ordina(struct persona pe[], int n) { struct persona temp; int i, j, jmin; /* ordinamento selection sort con chiave il campo cognome */ for (i=0; i<n-1; i++) { jmin = i; for (j=i+1; j<n; j++) if (strcmp(pe[j].cognome,pe[jmin].cognome) < 0) jmin = j; temp = pe[jmin]; pe[jmin] = pe[i]; pe[i] = temp; } /* Note. Si preferisce verificare se la fscanf() restituisce 4 e non EOF perche' EOF viene restituito solo se NESSUN elemento viene letto arrivando alla fine del file; se invece per qualche motivo (es. sono rimasti da 1 a 3 valori) vengono letti meno di 4 valori, la fscanf() restituisce il numero di valori letti. La scanf() avrebbe potuto leggere i valori e collocarli subito nei membri: scanf(... persone[i].nome, persone[i].cognome, &persone[i].eta, &persone[i].salario) ma usare una variabile intermedia e' piu' chiaro e veloce (non deve calcolare ogni volta la posizione dell'elemento i del vettore) */

21 Piero Scotto - C1421 File salari.txt PAOLO ZANCHI 43 23000 ANTONIO LOMONACO 67 35000 LUCIANO AIELLO 35 15000 MARIO SALVETTI 56 45000 Salari_ord.txt LUCIANO AIELLO 35 15000 ANTONIO LOMONACO 67 35000 MARIO SALVETTI 56 45000 PAOLO ZANCHI 43 23000