Giáo trình phân tích quy trình ứng dụng cấu tạo dữ liệu sơ cấp trong ngôn ngữ lập trình p7

Tham khảo tài liệu ''giáo trình phân tích quy trình ứng dụng cấu tạo dữ liệu sơ cấp trong ngôn ngữ lập trình p7'', công nghệ thông tin, kỹ thuật lập trình phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

h a n g e Vi e c u -tr a c k w y N c 2.- Sử dụng toàn đơn vị nhớ để ghi giá trị zero (tất bit đề 0) biểu diễn cho FALSE giá trị khác zero biểu diễn cho TRUE 3.8 KIỂU KÝ TỰ Hầu hết liệu xuất nhập có dạng ký tự có chuyển đổi sang dạng liệu khác trình nhập xuất Chẳng hạn ta nhập chữ số (hoặc chuỗi chữ số) từ bàn phím vào biến số chương trình có chuyển đổi chữ số (chuỗi chữ số) thành số Hay ta ghi số máy in tập tin văn có chuyển đổi từ số thành chữ số (chuỗi chữ số) Tuy nhiên việc xử lý số liệu trực tiếp dạng ký tự cần thiết số ứng dụng đó, chẳng hạn xử lý văn Dữ liệu chuỗi ký tự cung cấp cách trực tiếp thông qua kiểu chuỗi ký tự (như SNOBOL4, PL/1 ngôn ngữ khác) thông qua kiểu ký tự chuỗi ký tự xem mảng ký tự (như APL, Pascal Ada Chú ý Turbo Pascal có kiểu chuỗi ký tự) 3.8.1 Sự đặc tả Kiểu ký tự liệt kê định nghĩa ngôn ngữ tương ứng với tập hợp ký tự chuẩn cho phần cứng hệ điều hành tập ký tự ASCII chẳng hạn Các phép toán liệu ký tự bao gồm: phép tốn quan hệ, phép gán, đơi có phép kiểm tra xem ký tự có thuộc lớp đặc biệt "chữ cái", "chữ số" lớp ký tự xác định 3.8.2 Phép cài đặt Các giá trị liệu cài đặt cách trực tiếp phần cứng hệ điều hành Do phép tốn quan hệ biểu diễn cách trực tiếp phần cứng 3.9 CÂU HỎI ÔN TẬP Nêu định nghĩa kiểu liệu sơ cấp Tập giá trị kiểu sơ cấp có đặc điểm gì? Có phải ngơn ngữ lập trình thường sử dụng biểu diễn phần cứng để biểu diễn cho kiểu số nguyên? Ðể cài đặt phép toán số học kiểu liệu số nguyên, có phải người ta phải thiết lập chương trình ngơn ngữ? Tại người ta lại sử dụng kiểu liệt kê? Tại người ta lại sử dụng kiểu miền con? 29 bu to k lic d o m o m w o d o Chương III: Kiểu liệu sơ cấp w w w w w C lic k to bu Ngơn ngữ lập trình C y N O W ! XC er O W F- w PD h a n g e Vi e ! XC er PD F- c u -tr a c k c h a n g e Vi e c u -tr a c k w y N c CHƯƠNG 4: KIỂU DỮ LIỆU CÓ CẤU TRÚC 4.1 TỔNG QUAN 4.1.1 Mục tiêu Sau học xong chương này, sinh viên cần phải nắm: - Khái niệm kiểu liệu có cấu trúc - Đặc tả phương pháp cài đặt kiểu liệu có cấu trúc - Các đặc tả, phương pháp tổ chức lưu trữ, cài đặt phép toán số kiểu liệu có cấu trúc như: vecto, mảng nhiều chiều, mẩu tin, chuỗi ký tự… 4.1.2 Nội dung cốt lõi - Kiểu liệu có cấu trúc - Các đặc tả, phương pháp lưu trữ, hình thức truy xuất, cài đặt phép toán số kiểu liệu có cấu trúc 4.1.3 Kiến thức cần thiết Kiến thức kĩ lập trình bản, kiến thức chương 4.2 ÐỊNH NGHĨA KIỂU DỮ LIỆU CĨ CẤU TRÚC Kiểu liệu có cấu trúc hay gọi cấu trúc liệu (CTDL) kiểu liệu mà ÐTDL ÐTDL có cấu trúc Như CTDL tập hợp ÐTDL có cấu trúc với tập hợp phép toán thao tác ÐTDL Các kiểu liệu mảng, mẩu tin, chuỗi, ngăn xếp (stacks), danh sách, trỏ, tập hợp tập tin CTDL 4.3 SỰ ÐẶC TẢ KIỂU CẤU TRÚC DỮ LIỆU 4.3.1 Sự đặc tả thuộc tính Các thuộc tính chủ yếu CTDL bao gồm: Số lượng phần tử Số lượng phần tử CTDL cho biết kích thước CTDL, số lượng cố định thay đổi tuỳ loại CTDL Một CTDL gọi có kích thước cố định số lượng phần tử không thay đổi thời gian tồn Ví dụ kiểu mảng, mẩu tin CTDL có kích thước cố định Một CTDL gọi có kích thước thay đổi số lượng phần tử thay đổi cách động thời gian tồn Ví dụ ngăn xếp, danh sách, tập hợp, chuỗi ký tự tập tin CTDL có kích thước thay đổi Các phép toán cho phép thêm bớt phần tử cấu trúc làm thay đổi kích thước cấu trúc 30 bu to k lic d o m o m w o d o Chương IV: Kiểu liệu có cấu trúc w w w w w C lic k to bu Ngơn ngữ lập trình C y N O W ! XC er O W F- w PD h a n g e Vi e ! XC er PD F- c u -tr a c k c w y N O W ! PD k to bu Chương IV: Kiểu liệu có cấu trúc c Kiểu phần tử Mỗi phần tử CTDL có kiểu liệu đó, ta gọi kiểu phần tử Kiểu phần tử kiểu liệu sơ cấp CTDL Các phần tử CTDL có kiểu phần tử giống khác Một CTDL gọi đồng tất phần tử có kiểu Ví dụ mảng, chuỗi ký tự, tập hợp tập tin CTDL đồng Một CTDL gọi khơng đồng phần tử có kiểu khác Ví dụ mẩu tin CTDL không đồng Tên để dùng cho phần tử lựa chọn Ðể lựa chọn phần tử CTDL cho xử lý người ta thường sử dụng tên Ðối với cấu trúc mảng, tên số nguyên dãy số; mẩu tin, tên tên trường Một số kiểu cấu trúc liệu ngăn xếp tập tin cho phép truy nhập đến phần tử đặc biệt (phần tử phần tử hành) Số lượng lớn phần tử Ðối với CTDL có kích thước thay đổi chuỗi ký tự ngăn xếp, người ta quy định thuộc tính kích thước tối đa cấu trúc để giới hạn số lượng phần tử cấu trúc Tổ chức cấu trúc Tổ chức phổ biến dãy phần tử Vector (mảng chiều), mẩu tin, chuỗi ký tự, ngăn xếp, danh sách tập tin CTDL có tổ chức kiểu Một số cấu trúc mở rộng thành dạng "nhiều chiều" ví dụ mảng nhiều chiều, mẩu tin mà phần tử mẩu tin, danh sách mà phần tử danh sách 4.3.2 Các phép tốn cấu trúc liệu Một số phép toán đặc thù CTDL: Phép toán lựa chọn phần tử cấu trúc Phép toán lựa chọn phần tử phép toán truy nhập đến phần tử CTDL làm cho xử lý phép tốn khác Có hai loại lựa chọn: Lựa chọn ngẫu nhiên (hay gọi lựa chọn trực tiếp) lựa chọn phần tử tùy ý cấu trúc liệu truy nhập thông qua tên Ví dụ để lựa chọn phần tử mảng, ta số phần tử đó, để lựa chọn phần tử mẩu tin ta sử dụng tên phần tử 31 d o m o m w o c u -tr a c k h a n g e Vi e lic O W N y bu to k lic C Ngơn ngữ lập trình w w d o XC er w w w F- w C h a n g e Vi e ! XC er PD F- c u -tr a c k c h a n g e Vi e N c Lựa chọn lựa chọn phần tử lựa chọn phần tử đứng sau phần tử lựa chọn khác theo việc xử lý lựa chọn phần tử đặc biệt Ví dụ lựa chọn phần tử tập tin hay lựa chọn phần tử đỉnh ngăn xếp Các phép toán thao tác toàn cấu trúc liệu Là phép tốn nhận CTDL làm đối số sản sinh kết CTDL Chẳng hạn phép gán mẩu tin cho mẩu tin khác phép hợp hai tập hợp Thêm / bớt phần tử Là phép toán cho phép thêm vào CTDL loại bỏ khỏi CTDL số phần tử Các phép toán làm thay đổi số lượng phần tử CTDL Việc thêm vào hay loại bỏ phần tử thường phải định vị trí Tạo / hủy CTDL Là phép tốn tạo xóa bỏ CTDL 4.4 SỰ CÀI ÐẶT CÁC CẤU TRÚC DỮ LIỆU 4.4.1 Biểu diễn nhớ Sự biểu diễn nhớ cho CTDL bao gồm: - Bộ nhớ cho phần tử cấu trúc - Bộ mô tả để lưu trữ số tất thuộc tính cấu trúc Có hai phương pháp để biểu diễn nhớ là: Biểu diễn Biểu diễn biểu diễn, CTDL lưu trữ khối ô nhớ liên tiếp nhau, bắt đầu mơ tả sau phần tử Ðây phương pháp dùng cho CTDL có kích thước cố định có kích thước thay đổi đồng Chẳng hạn dùng biểu diễn để biểu diễn cho mảng, mẩu tin,… Biểu diễn liên kết Biểu diễn liên kết biểu diễn, CTDL lưu trữ nhiều khối nhớ vị trí khác nhớ, khối liên kết với khối khác thông qua trỏ gọi trỏ liên kết Phương pháp thường sử dụng cho CTDL có kích thước thay đổi Chẳng hạn dùng biểu diễn liên kết để biểu diễn cho danh sách, ngăn xếp,… 32 bu to k lic d o m o o c u -tr a c k C w w w d o Chương IV: Kiểu liệu có cấu trúc m C lic k to bu y Ngơn ngữ lập trình w w w w y N O W ! XC er O W F- w PD h a n g e Vi e ! XC er PD F- c u -tr a c k c h a n g e Vi e N c Bộ mô tả Bộ mô tả Phần tử Phần tử Phần tử Phần tử Phần tử Phần tử Biểu diễn liên kết Biểu diễn 4.4.2 Cài đặt phép toán cấu trúc liệu Phép toán lựa chọn phần tử phép toán phép tốn CTDL Như trình bày, có hai cách lựa chọn lựa chọn ngẫu nhiên lựa chọn hai cách biểu diễn nhớ biểu diễn biêu diễn liên kết Vì xét cách thực phương pháp lựa chọn với phương pháp biểu diễn nhớ Ðối với biểu diễn Như trình bày, cách biểu diễn tuần tự, khối ô nhớ liên tục cấp phát để lưu trữ tòan CTDL Trong đó, vị trí khối ô nhớ gọi địa sở Khoảng cách từ địa sở đến vị trí phần tử cần lựa chọn gọi độ dời phần tử Cách thức truy xuất, cho tên số phần tử (chẳng hạn số phần tử mảng), xác định cách tính độ dời phần tử Để lựa chọn ngẫu nhiên phần tử cần phải xác định vị trí thực phần tử (tức địa nhớ lưu trữ phần tử đó) theo cơng thức: Vị trí thực phần tử = Ðịa sở + độ dời phần tử Lựa chọn dãy phần tử cấu trúc theo bước: - Ðể chọn phần tử ta dùng cách tính địa sở cộng với độ dời nói 33 bu to k lic d o m o o c u -tr a c k C w w w d o Chương IV: Kiểu liệu có cấu trúc m C lic k to bu y Ngôn ngữ lập trình w w w w y N O W ! XC er O W F- w PD h a n g e Vi e ! XC er PD F- c u -tr a c k c ... kiểu liệu có cấu trúc 4.1.3 Kiến thức cần thiết Kiến thức kĩ lập trình bản, kiến thức chương 4.2 ÐỊNH NGHĨA KIỂU DỮ LIỆU CÓ CẤU TRÚC Kiểu liệu có cấu trúc hay cịn gọi cấu trúc liệu (CTDL) kiểu liệu. .. cho phép thêm bớt phần tử cấu trúc làm thay đổi kích thước cấu trúc 30 bu to k lic d o m o m w o d o Chương IV: Kiểu liệu có cấu trúc w w w w w C lic k to bu Ngôn ngữ lập trình C y N O W ! XC er... 4: KIỂU DỮ LIỆU CÓ CẤU TRÚC 4.1 TỔNG QUAN 4.1.1 Mục tiêu Sau học xong chương này, sinh viên cần phải nắm: - Khái niệm kiểu liệu có cấu trúc - Đặc tả phương pháp cài đặt kiểu liệu có cấu trúc