Esercitazioni di Fondamenti di Informatica - Lez. 8 27/11/2018

Transcript

1 Esercitazioni di Fondamenti di Informatica - Lez. 8 27/11/2018 Esercizi sull allocazione dinamica della memoria in C Il codice di questi esercizi é contenuto nella cartella parte1 1. Implementare una lista dinamica di interi che funzioni come una coda FIFO, First In First Out. Implementare anche le funzioni che permettano: di creare la coda stampare il contenuto della coda partendo dallelemento partendo dall elemento intesta alla coda inserire in coda estrarre dalla testa 1 #include <s t d l i b. h> /* 5 La coda e definita esattamente come una lista con singolo puntatore 6 */ 7 typedef struct EL{ 8 9 int v a l o r e ; 10 struct EL next ; 11 } Elemento ; 12 typedef Elemento Coda ; /* Inizializza la coda */ 15 void c r e a c o d a ( Coda coda ){ 16 coda = NULL; 17 } /* Procedura che stampa la coda dal primo elemento a l l u l t i m o */ void stampa coda ( Coda coda ){ 23 if ( coda!=null){ 24 p r i n t f ( "%d ", coda >v a l o r e ) ; 25 stampa coda ( coda >next ) ; 26 } 27 } /* Procedura che inserisce un elemento al termine della coda */ 30 void push ( Coda coda, int v a l o r e ){ if ( coda == NULL){ 33 /* si inserisce solo quando si e raggiunto il fondo */ 34 Elemento e = ( Elemento ) malloc ( sizeof ( Elemento ) ) ; 35 e >v a l o r e = v a l o r e ; 36 e >next = NULL; 37 /* 38 Aggiorno anche il puntatore dell elemento che era 39 l ultimo elemento

2 40 della coda prima di questo inserimento 41 */ 42 coda = e ; 43 } 44 else{ 45 push (&(( coda) >next ), v a l o r e ) ; 46 } 47 } /* Procedura per estrarre il primo elemento dalla coda */ int pop ( Coda coda ){ if ( coda!= NULL){ 55 /* Assicurarsi che la coda non sia vuota */ 56 /* Salvo l i n d i r i z z o di memoria del primo elemento 57 per poter liberare l area di memoria allocata 58 dinamicamente 59 */ 60 Elemento e = coda ; /* Salvo il valore contenuto n e l l e l e m e n t o 63 per poterlo restituire al termine 64 della procedura */ 65 int v a l o r e = e >v a l o r e ; 66 coda = e >next ; 67 /* La testa della coda e aggiornata : ora punta al 68 secondo elemento della coda */ 69 f r e e ( e ) ; /* L area di memoria del primo 70 elemento viene cancellata */ 71 return v a l o r e ; /* Il valore di quello che era il primo elemento 72 viene restituito */ 73 } 74 else{ /* Ritorno un valore arbitrario in caso 75 la coda sia vuota */ 76 return 0 ; 77 } 78 } int main ( ) { Coda coda ; 83 c r e a c o d a (&coda ) ; 84 push(&coda, 1 ) ; 85 push(&coda, 4 ) ; 86 push(&coda, 2 ) ; 87 push(&coda, 5 ) ; 88 p r i n t f ( " Estraggo %d\n", pop(&coda ) ) ; 89 stampa coda ( coda ) ; 90 p r i n t f ( "\n" ) ; 91 } 2. Creare una lista dinamica di persone che memorizzi il loro nome,il loro peso e la loro altezza. Creare le funzioni che permettano la sua creazione e linserimento di nuove persone. La lista deve permettere di poter scorrere le persone sia in ordine di peso, sia di altezza. 1 #include <s t d l i b. h>

3 2 #include <s t r i n g. h> 3 4 #d e f i n e MAX typedef struct EL{ 8 9 char nome [MAX] ; 10 int peso ; /* peso in kg */ 11 int a l t e z z a ; /* altezza in cm */ 12 /* Elemento successivo in ordine di peso */ 13 struct EL n e x t p e s o ; 14 /* Elemento successivo in ordine di altezza */ 15 struct EL n e x t a l t e z z a ; 16 } Persona ; /* Sfruttiamo ancora la struttura per creare una 20 testa di lista con due puntatori ( come in es1) */ typedef Persona L i s t a ; /* Inizializza la testa della lista */ void c r e a l i s t a ( L i s t a l i s t a ){ 27 l i s t a >n e x t p e s o = NULL; 28 l i s t a >n e x t a l t e z z a = NULL; 29 } /* Stampa la lista in ordine di peso */ void s t a m p a l i s t a p e s o ( L i s t a l i s t a ){ 34 if ( l i s t a. n e x t p e s o!=null){ 35 /* Dichiaro una variabile temporanea 36 per rendere piu compatta la printf 37 */ 38 Persona p = l i s t a. n e x t p e s o ; 39 p r i n t f ( "Nome: %s - Peso: %d kg - Altezza : %d cm\n", 40 p >nome, p >peso, p >a l t e z z a ) ; /* Chiamata ricorsiva per stampare 43 anche il resto della lista */ 44 s t a m p a l i s t a p e s o ( p ) ; 45 /* Nota: invertendo ordine printf e chiamata ricorsiva 46 avremmo ottenuto la stampa dal peso maggiore 47 al minore */ 48 } 49 } /* 53 Stampa la lista in ordine di altezza ( identica alla precedente, 54 tranne che per i puntatori usati) 55 */ 56 void s t a m p a l i s t a a l t e z z a ( L i s t a l i s t a ) { if ( l i s t a. n e x t a l t e z z a!= NULL) { 59 Persona p = l i s t a. n e x t a l t e z z a ; 60 p r i n t f ( "Nome: %s - Peso: %d kg - Altezza : %d cm\n",

4 61 p >nome, p >peso, p >a l t e z z a ) ; 62 s t a m p a l i s t a a l t e z z a ( p ) ; 63 } 64 } /* Inserisce un nuovo elemento mantenendo entrambi 68 gli ordinamenti all interno della lista */ void i n s e r i s c i ( L i s t a l i s t a, char nome [MAX], int peso, int a l t e z z a ){ /* Creazione nuova persona da inserire in lista */ 73 Persona temp ; 74 Persona p = malloc ( sizeof ( Persona ) ) ; 75 p >peso = peso ; 76 p >a l t e z z a = a l t e z z a ; 77 s t r c p y (p >nome, nome ) ; /* Ricerca della prima persona con peso maggiore di 80 quello dato come parametro */ 81 for ( temp = l i s t a ; 82 temp >n e x t p e s o!= NULL && temp >next peso >peso < peso ; 83 temp = temp >n e x t p e s o ) ; /* Inserimento nuovo elemento in lista */ 86 p > n e x t p e s o = temp >n e x t p e s o ; 87 temp >n e x t p e s o = p ; /* Ricerca della prima persona con altezza maggiore di 90 quello dato come parametro */ 91 for ( temp = l i s t a ; 92 temp >n e x t a l t e z z a!=null && 93 temp >n e x t a l t e z z a >a l t e z z a <a l t e z z a ; 94 temp = temp >n e x t a l t e z z a ) ; /* Inserimento nuovo elemento in lista */ 97 p >n e x t a l t e z z a = temp >n e x t a l t e z z a ; 98 temp >n e x t a l t e z z a = p ; 99 } int main ( ) { L i s t a l i s t a ; 104 c r e a l i s t a (& l i s t a ) ; i n s e r i s c i (& l i s t a, "Mario Rossi",70, ) ; 107 i n s e r i s c i (& l i s t a, " Filippo Bianchi ",50, ) ; 108 i n s e r i s c i (& l i s t a, "Giulia Verdi",60, ) ; p r i n t f ( "Stampa in ordine di peso\n" ) ; 111 s t a m p a l i s t a p e s o ( l i s t a ) ; 112 p r i n t f ( "Stampa in ordine di altezza \n" ) ; 113 s t a m p a l i s t a a l t e z z a ( l i s t a ) ; }

5 3. Definire le strutture dati e le funzioni richieste per una lista di interi che puo anche contenere elementi ripetuti. Gli inserimenti nella lista sono sempre inseriti mantenendo la lista ordinata dal piu piccolo al piu grande. Ogni elemento della lista deve poter conoscere il prossimo elemento, il primo elemento pari e il primo numero primo che lo seguono nella lista, se esistono. 1 #include <s t d l i b. h> typedef enum {FALSE = 0, TRUE} bool ; /* Definisco la struttura elemento */ 9 10 typedef struct EL{ 11 int v a l o r e ; 12 struct EL next ; 13 struct EL p a r i ; 14 struct EL primo ; 15 } Elemento ; typedef Elemento L i s t a ; void c r e a l i s t a ( L i s t a l i s t a ){ 21 l i s t a = NULL; 22 } /* Stampa della lista: 25 il successivo pari e primo sono 26 stampati solo se esistono 27 */ void s t a m p a l i s t a ( L i s t a l i s t a ){ 30 if ( l i s t a!=null){ 31 p r i n t f ( " Elemento %d", l i s t a >v a l o r e ) ; 32 if ( l i s t a >p a r i!=null){ 33 p r i n t f ( " - Prossimo pari %d", 34 l i s t a >pari >v a l o r e ) ; 35 } 36 if ( l i s t a >primo!=null){ 37 p r i n t f ( " - Prossimo primo %d", 38 l i s t a >primo >v a l o r e ) ; 39 } 40 p r i n t f ( "\n" ) ; 41 s t a m p a l i s t a ( l i s t a >next ) ; 42 } 43 } /* 46 Definisco due funzioni di supporto : 47 - una per sapere se un numero e pari 48 - una per sapere se un numero e primo 49 */ 50 bool num primo ( int n ){ 51 int i ; 52 if (n<=1){ 53 return FALSE;

6 54 } 55 for ( i =2; i <n ; i ++){ 56 if ( n%i ==0){ 57 return FALSE; 58 } 59 } 60 return TRUE; 61 } bool num pari ( int n ){ return n%2==0; 66 } 67 /* 68 Inserimento : ad ogni inserimento dobbiamo anche trovare il prossimo 69 pari ed il prossimo primo in lista 70 */ void i n s e r i s c i ( L i s t a l i s t a, int v a l o r e ){ 73 L i s t a temp ; /* Dichiaro un puntatore temporaneo che mi 74 servira da indice per scorrere la lista 75 */ 76 /* creo l elemento */ 77 Elemento e l = malloc ( sizeof ( Elemento ) ) ; 78 el >v a l o r e = v a l o r e ; /* 81 Controllo se valore e pari o primo: 82 se lo devo aggiornare gli elementi 83 che lo precedono 84 */ 85 bool p a r i = num pari ( v a l o r e ) ; 86 bool primo = num primo ( v a l o r e ) ; /* 89 cerco all interno della lista il puntatore 90 all elemento che in lista seguira el 91 */ 92 for ( temp =l i s t a ; 93 temp!=null &&( temp) >v a l o r e < v a l o r e ; 94 temp = &(( temp) >next ) ) { /* 97 Mentre scorro ogni elemento della lista, 98 controllo se devo aggiornare i loro 99 puntatori al successivo pari e 100 successivo primo 101 */ 102 if ( p a r i && ( ( temp) >p a r i == NULL 103 ( temp) >pari >v a l o r e >= v a l o r e ) ) { 104 ( temp) >p a r i = e l ; 105 } 106 if ( primo && ( ( temp) >primo == NULL 107 ( temp) >primo >v a l o r e >= v a l o r e ) ) { 108 ( temp) >primo = e l ; 109 } }/* end for */ 112 /*

7 113 el prende l elemento puntato da temp 114 come elemento successivo 115 */ 116 e l >next = temp ; /* 120 Aggiorno i puntatori al successivo pari e primo di el: 121 se il successivo e pari o primo allora, puntano 122 al successivo altrimenti i puntatori puntano allo 123 stesso elemento puntato dal successivo 124 */ 125 if ( temp == NULL num pari ( ( temp) >v a l o r e ) ) { 126 el >p a r i = temp ; 127 } 128 else{ 129 el >p a r i = ( temp) >p a r i ; 130 } if ( temp == NULL num primo ( ( temp) >v a l o r e ) ) { 133 e l >primo = temp ; 134 } 135 else{ 136 e l >primo = ( temp) >primo ; 137 } /* Aggiorno il puntatore dell elemento che precede el 140 in lista 141 */ 142 temp = e l ; /* N.B. a questo punto 145 l indirizzo puntato da temp 146 corrisponde a quello puntato 147 dal next dell elemento precedente a el 148 nella lista 149 */ 150 } 151 int main ( ) { L i s t a l i s t a ; 154 c r e a l i s t a (& l i s t a ) ; 155 i n s e r i s c i (& l i s t a, 2 ) ; 156 i n s e r i s c i (& l i s t a, 1 ) ; 157 i n s e r i s c i (& l i s t a, 3 ) ; 158 i n s e r i s c i (& l i s t a, 2 ) ; 159 i n s e r i s c i (& l i s t a, 5 ) ; 160 i n s e r i s c i (& l i s t a, 4 ) ; s t a m p a l i s t a ( l i s t a ) ; 163 } 4. Creare una lista di interi in cui ogni elemento abbia un puntatore all ultimo elemento della lista (anche l ultimo elemento). Ogni nuovo elemento é inserito alla fine della lista. 1 #include <s t d l i b. h> 2 3 /*

8 4 Ogni elemento della lista ha un 5 puntatore all ultimo elemento 6 */ 7 8 typedef struct EL{ 9 int v a l o r e ; 10 struct EL next ; /* successivo */ 11 struct EL l a s t ; /* ultimo */ 12 } Elemento ; typedef Elemento L i s t a ; /* 19 La creazione della lista e la 20 stampa non sono influenzate dal 21 puntatore aggiuntivo e sono 22 identiche alle funzioni 23 per la creazione e stampa di tutte 24 le altre liste viste finora 25 */ void c r e a l i s t a ( L i s t a l i s t a ){ 28 l i s t a = NULL; 29 } void stampa ( L i s t a l i s t a ){ 32 if ( l i s t a!=null){ 33 p r i n t f ( "%d ", l i s t a >v a l o r e ) ; 34 stampa ( l i s t a >next ) ; 35 } 36 else{ 37 p r i n t f ( "\n" ) ; 38 /* 39 stampo \n quando 40 la lista termina 41 */ 42 } /* 45 stampa dell ultimo elemento : 46 N.B.-> dato che ogni elemento ha 47 un puntatore all ultimo, 48 basta accedere al primo 49 elemento della lista e risalire 50 da quello al valore dell ultimo 51 elemento 52 */ 53 } 54 void stampa ultimo ( L i s t a l i s t a ){ 55 if ( l i s t a!=null){ 56 p r i n t f ( "Ultimo elemento : %d\n", l i s t a >l a s t >v a l o r e ) ; 57 } 58 else{ 59 p r i n t f ( "La lista e vuota\n" ) ; 60 } 61 } 62

9 63 void i n s e r i s c i ( L i s t a l i s t a, int v a l o r e ){ 64 /* 65 L inserimento avviene quando si 66 raggiunge il termine della lista 67 */ 68 if ( l i s t a==null){ 69 Elemento e = malloc ( sizeof ( Elemento ) ) ; 70 e >v a l o r e = v a l o r e ; 71 e >next = NULL; 72 e >l a s t = e ; 73 l i s t a = e ; 74 } 75 else{ 76 i n s e r i s c i (&(( l i s t a ) >next ), v a l o r e ) ; 77 /* 78 Al termine della chiamata ricorsiva 79 si puo copiare il valore del puntatore 80 all ultimo elemento dell elemento successivo 81 */ 82 ( l i s t a ) > l a s t = ( l i s t a ) >next >l a s t ; 83 } 84 } int main ( ) { 87 L i s t a l i s t a ; 88 c r e a l i s t a (& l i s t a ) ; 89 stampa ultimo ( l i s t a ) ; 90 i n s e r i s c i (& l i s t a, 1 ) ; 91 stampa ultimo ( l i s t a ) ; 92 i n s e r i s c i (& l i s t a, 4 ) ; 93 stampa ultimo ( l i s t a ) ; 94 i n s e r i s c i (& l i s t a, 5 ) ; 95 stampa ultimo ( l i s t a ) ; 96 i n s e r i s c i (& l i s t a, 2 ) ; 97 stampa ultimo ( l i s t a ) ; stampa ( l i s t a ) ; 100 } Esercizi sulla gestione dei file in C Il codice di questi esercizi é contenuto nella cartella parte2 1. Scrivere il codice C che: Legge un intero n Legge n stringhe di testo salva le stringhe piu lunghe di 5 caratteri in un file long.txt e quelle piu corte in un file short.txt 1 #include <s t r i n g. h> 2 #include <s t d l i b. h> 3 4 #d e f i n e MAX int main ( ) {

10 7 8 FILE f s h o r t, f l o n g ; 9 int n, i ; 10 char s t r i n g a [MAX] ; 11 s c a n f ( "%d",&n ) ; /* Leggo il numero di stringhe da leggere */ /* creo entrambi i file in scrittura */ 14 if ( ( f s h o r t = fopen ( "short.txt", "w"))==null){ 15 puts ( " Errore nella creazione del file short. txt" ) ; 16 e x i t ( 1 ) ; 17 /* exit effettua il termine normale del programma 18 contenuta in stdlib.h 19 */ 20 } if ( ( f l o n g = fopen ( "long.txt", "w"))==null){ 23 puts ( " Errore nella creazione del file long. txt" ) ; 24 e x i t ( 1 ) ; 25 } for ( i =0; i <n ; i ++){ 28 s c a n f ( "%s", s t r i n g a ) ; /* Leggo una stringa */ 29 if ( s t r l e n ( s t r i n g a ) >5){ /* strlen mi da la lunghezza 30 della stringa */ 31 f p r i n t f ( f l o n g, "%s\n", s t r i n g a ) ; 32 } 33 else{ 34 f p r i n t f ( f s h o r t, "%s\n", s t r i n g a ) ; 35 } 36 } /* Chiudiamo lo stream ai due file */ 39 f c l o s e ( f s h o r t ) ; 40 f c l o s e ( f l o n g ) ; } 2. Scrivere una funzione C che prende come parametro un file e stampa a video tutte le sue righe dall ultima alla prima. Ogni riga e lunga non piu di 120 caratteri. Soluzione: 1 #include <s t d l i b. h> 2 #d e f i n e MAX READ /* funzione ricorsiva */ void c o n t r a r i o ( FILE f i l e ){ 9 10 if (! f e o f ( f i l e ) ) { /* feof(file * stream) testa il flag end -of -file 11 per lo stream stream. 12 */ 13 char s t r i n g a [MAX READ] ; 14 f g e t s ( s t r i n g a,max READ, f i l e ) ; /*

11 17 char * fgets( char *s, int size, FILE * stream ); 18 legge una linea dallo stream immagazzinandola 19 nel buffer puntato da s Sono letti al piu ( size - 1) caratteri, 22 oppure fino al raggiungimento del carattere 23 di new - line \n o di EOF 24 */ /* Chiamata ricorsiva 27 N.B. ogni volta che effettuiamo la 28 lettura il puntatore a file 29 viene spostato avanti di MAX_READ caratteri 30 nel nostro caso leggiamo una riga per volta 31 dato che non abbiamo righe con piu di caratteri 33 */ 34 c o n t r a r i o ( f i l e ) ; /* al termine della chiamata ricorsiva stampiamo la 37 riga letta 38 N.B. siccome la printf e dopo la chiamata ricorsiva 39 inizieremo a stampare dalla fine del file 40 */ 41 p r i n t f ( "%s", s t r i n g a ) ; } } int main ( ) { 48 FILE f i l e ; if ( ( f i l e = fopen ( "ex2.c", "r" ) ) == NULL){ 51 puts ( " Non e possibile aprire il file" ) ; 52 e x i t ( 1 ) ; 53 } 54 rewind ( f i l e ) ; /* ci riposizioniamo 55 all inizio del 56 file per 57 sicurezza 58 */ 59 c o n t r a r i o ( f i l e ) ; 60 f c l o s e ( f i l e ) ; 61 }