Collezioni e flussi di dati C++

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Collezioni e flussi di dati C++

Fondamenti di informatica

Michele Tomaiuolo

tomamic@ce.unipr.it

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. Tomaiuolo – Fondamenti di informaticaM. Tomaiuolo – Fondamenti di informatica ip. Ingegneria dell'informazione – UniPRDip. Ingegneria dell'informazione – UniPR ttp://www.ce.unipr.it/people/tomamic/http://www.ce.unipr.it/people/tomamic/

Sequenza di elementi dello stesso tipo

Ha un nome che lo identifica ed una lunghezza I singoli elementi nel vector vengono identificati tramite un indice numerico

31 28 31 monthLength[0]

monthLength[1]

monthLength[2]

monthLength

Nome vector Nome vector

Contenuto Contenuto Indice, da 0 a size-1

Indice, da 0 a size-1 ...

Vector

(3)

vector<Type> vectorName(size, val) Si specifica il tipo e il numero degli elementi

#include <vector>

Valore iniziale di tutti gli elementi: opzionale

Indice: da 0 a size – 1

Nessun controllo automatico!

Né in compilazione, né in esecuzione

Dichiarazione vector

(4)

Accesso agli elementi

Dimensione attuale del vector

vector<int> monthLength(12);

int months = monthLenght.size(); // 12

Accesso e modifica degli elementi

Nome del vector seguito dall’indice (expr), racchiuso tra parentesi quadre

int aprilLength = monthLength[3];

monthLength[4] = mayLength;

Controllo indice:

monthLength[i]

monthLength.at(i) Controllo indice:

monthLength[i]

monthLength.at(i)

(5)

int size, i;

cout << "Size: ";

cin >> size; // init size before creating the vector!

vector<int> values(size);

// read values

for (i = 0; i < values.size(); ++i) { cout << "Insert value: ";

cin >> values[i];

}

// write values, in reverse order

for (i = values.size() - 1; i >= 0; --i) { cout << values[i];

}

Inversione vector

(6)

Ridimensionamento

Aggiungere elemento in fondo

std::vector<string> names(5, "");

names.push_back("ada"); // size = 6 La dimensione risulta incrementata di 1

Inserire o rimuovere un elemento ad un certo indice

names.insert(names.begin() + 2, "jean");

names.erase(names.begin() + 4);

Eventuali elementi successivi scorrono La dimensione aumenta o diminuisce di 1

Riassegnamento o cancellazione

names.assign(newSize, newVal);

names.clear(); // assign(0)

(7)

#include <vector>

int main() { int val, i;

vector<int> values;

cout << "Insert a sequence of values (0 to end): ";

cin >> val;

while (val != 0) {

values.push_back(val);

cin >> val;

}

for (i = values.size() - 1; i >= 0; --i) { cout << values[i] << endl;

Aggiunta elementi ed inversione

(8)

Vector multidimensionali

vector< vector<Type> >

name(rows, vector<Type>(cols, val))

Vector di vector di...

Accesso agli elementi: due o più indici (o dimensioni) Se bidimensionali, denominati matrici

a = {3, 4, 8, 1, 2, 7}; // 1D b = {{3, 4, 8},

{1, 2, 7}}; // 2D

y = i / cols; x = i % cols; // 1D -> 2D i = y * cols + x; // 2D -> 1D

(9)

int rows, cols, x, y, sum; cin >> rows >> cols;

vector< vector<int> > matrix(rows, vector<int>(cols, 0));

for (y = 0; y < rows; ++y) { for (x = 0; x < cols; ++x) {

cout << "Elem #" << y << "," << x << ": ";

cin >> matrix[y][x];

} }

for (y = 0; y < rows; ++y) { sum = 0;

for (x = 0; x < cols; ++x) { sum += matrix[y][x];

}

cout << "Row #" << y << " sums to " << sum << endl;

Somma righe in matrice

(10)

int rows, cols, x, y, sum; cin >> rows >> cols;

vector<int> matrix(rows * cols, 0);

for (y = 0; y < rows; ++y) { for (x = 0; x < cols; ++x) {

cout << "Elem #" << y << "," << x << ": ";

cin >> matrix[y * cols + x];

} }

for (y = 0; y < rows; ++y) { sum = 0;

for (x = 0; x < cols; ++x) { sum += matrix[y * cols + x];

}

cout << "Row #" << y << " sums to " << sum << endl;

}

Vector pseudo-multidimensionale

(11)

Map

Vector per indicizzare informazioni

… ma richiedono un indice intero

Gli array associativi (o mappe, dizionari ecc.) permettono di usare altri tipi come indice

#include <map>

map<string, int> ages;

Attenzione, l'indice non è (necessariamente) un intero progressivo

Occorre conoscere gli indici (chiavi) da leggere

Scorrere intera mappa richiede un iteratore

(12)

Map

Operatore [] per accesso come vector

int tomAge = ages["tom"];

ages["john"] = 25;

Se l'elemento non esiste ancora, viene creato Altrimenti viene modificato il valore esistente

Controllare una chiave, rimuovere un elemento, o tutti

names.count("tom"); // 0 or 1 names.erase("tom");

names.clear();

(13)

map<string, int> wordCounts;

string word;

cin >> word;

while (word != "end") {

int count = wordCounts[word]; // get old value, or 0 wordCounts[word] = count + 1; // store new value

// ++wordCounts[word];

cin >> word;

}

cin >> word;

while (word != "end") {

cout << wordCounts[word] << endl;

cin >> word;

Conteggio parole ripetute

(14)

File (o archivio): insieme di dati memorizzati su memoria di massa; operazioni di lettura o scrittura Stream: astrazione per flussi di informazione

Gestione file simile a cin e cout

File di testo (varie codifiche possibili)

Possibili alcune conversioni automatiche Es. ritorno a capo "\n" → "\r\n"

File binari (qualsiasi file... anche di testo!)

I/O preciso byte a byte: nessuna conversione

Operazioni su file

(15)

Qualunque dispositivo I/O visto come “stream”

Lettura o scrittura di informazioni

cin : flusso standard di input dei dati (tastiera) cout : flusso standard di output (monitor)

cerr : flusso standard dei messaggi di errore clog : flusso standard dei messaggi di log

Default: cout, cerr e clog diretti su console

Console come stream

(16)

<sstream>

<fstream>

Tipi di flussi

ios_base ios_base

iosios

ostream

ostream istreamistream

ofstream ofstream

ostringstream

ostringstream istringstreamistringstream ifstream

ifstream iostream

iostream

fstream fstream

stringstream stringstream

cout, cerr, clog

cout, cerr, clog cincin

(17)

Scrittura su file

Operatore di inserimento, come cout

#include <fstream>

ofstream out("test.txt");

out << name << ' ' << age << endl;

out << letter;

Chiusura stream (di lettura o scrittura)

out.close();

Controllo errori su stream (di lettura o scrittura)

if (out.good()) { /* … */ };

In alternativa: errori gestiti come eccezioni

(18)

string line;

ofstream out("example.txt");

getline(cin, line);

while (cin.good()) { out << line << endl;

getline(cin, line);

}

// while (getline(cin, line)) { // out << line << endl;

// }

out.close();

Scrittura righe in file

L'utente può chiudere cin:

CTRL+Z (Windows) CTRL+D (Unix) L'utente può chiudere cin:

CTRL+Z (Windows) CTRL+D (Unix)

Se errore o eof, stream valutato

come false Se errore o eof, stream valutato

come false Valore di ritorno

di getline: lo stream stesso Valore di ritorno

di getline: lo stream stesso

(19)

Lettura da file

Operatore di estrazione, come cin

#include <fstream>

ifstream in("test.txt");

in >> name >> age; // string, int, char...

Controllo disponibilità dati

in >> x; // x: string, int, char...

while (in.good()) {

/* your code here */

in >> x;

}

while (in >> x) { // equivalent to above

(20)

string line;

ifstream in("example.txt");

getline(in, line);

while (in.good()) {

cout << line << endl;

getline(in, line);

}

// while (getline(in, line, '\n')) { // cout << line << endl;

// }

in.close();

Lettura righe da file

Nessun errore, né già trovato

eof (fine file) Nessun errore,

né già trovato eof (fine file)

3° parametro opz.:

carattere delimitatore (default = '\n') 3° parametro opz.:

carattere delimitatore (default = '\n')

(21)

Manipolatori

Elementi che possono essere inviati in un flusso per modificarne il comportamento

endl – Ritorno a capo (e flush del buffer) setw(4) – Dimensione minima

left, right, fill('#') – Allineamento, riempim.

fixed, scientific, setprecision(2) – Notazione fissa o scientifica, numero decimali

hex, dec, oct – Base di numerazione

noskipws, skipws – Leggere (in una var. char) spazi,

tab ecc., oppure no

(22)

ifstream in("src.dat", ios::binary);

ofstream out("dst.dat", ios::binary);

if (in.good() && out.good()) { in >> noskipws;

char c;

while (in >> c) { out << c;

} }

in.close();

out.close();

Copia file binario

Nessuna conversione, es.

“\n” ↔ “\r\n”

Nessuna conversione, es.

“\n” ↔ “\r\n”

Leggiamo anche spazi, tab

e a-capo Leggiamo anche spazi, tab

e a-capo

In alternativa:

errori gestiti come eccezioni In alternativa:

errori gestiti come eccezioni