1212 תכנות תרגולתכנות תרגול

::שבועשבוע

14.6.0614.6.06

הקצאת זיכרון דינאמיתהקצאת זיכרון דינאמית

הזיכרון המקסימאלי ששימש את התוכנית שלנו עד היום היה הזיכרון המקסימאלי ששימש את התוכנית שלנו עד היום היה קבוע מראש.קבוע מראש.

לפני הרצת התוכנית, לאחר שהתוכנית עברה את שלב לפני הרצת התוכנית, לאחר שהתוכנית עברה את שלב התרגום, כל המערכים שבתוכנית גודלם נקבע ואינו ניתן התרגום, כל המערכים שבתוכנית גודלם נקבע ואינו ניתן

לשינוי לשינוי במהלך ריצת התוכנית!במהלך ריצת התוכנית!

בעיות אפשריות:בעיות אפשריות: לשמור את ציוני כל הסטודנטים לשמור את ציוני כל הסטודנטים 100100אם הגדרנו מערך בגודל אם הגדרנו מערך בגודל

וכעת מגיע סטודנט נוסף מה נעשה? וכעת מגיע סטודנט נוסף מה נעשה?

התוכנית כבר כתובה ולא ניתן לשנות את גודל המערך!התוכנית כבר כתובה ולא ניתן לשנות את גודל המערך!

הקצאת זיכרון דינאמיתהקצאת זיכרון דינאמיתCC מאפשרת לנו להקצות זיכרון תוך כדי ריצת התוכנית וכך מאפשרת לנו להקצות זיכרון תוך כדי ריצת התוכנית וכך

להגדיר מערכים ומבנים אחרים בצורה דינאמית להגדיר מערכים ומבנים אחרים בצורה דינאמית

int main(){ int a[10]; a[6] = 7;}

10 ints

int main(){ int *a; a = (int*) malloc(sizeof(int) * 10); a[6] = 7;}

a

10 ints

6024

6024

שחרור זיכרון שהוקצה דינאמיתשחרור זיכרון שהוקצה דינאמית

כל שטח זיכרון שהוקצה ע"י המתכנת צריך להיות כל שטח זיכרון שהוקצה ע"י המתכנת צריך להיות •משוחרר בסיום השימוש בו. לכן חייבים תמיד להחזיק משוחרר בסיום השימוש בו. לכן חייבים תמיד להחזיק

את כתובת האזור שהוקצה על מנת שנוכל לשחרר אותו את כתובת האזור שהוקצה על מנת שנוכל לשחרר אותו בסיום השימוש.בסיום השימוש.

int main(){ int *a; a = (int*) malloc(sizeof(int) * 10); a[6] = 7; free(a);}

a

6024

6024

stdlib.hstdlib.h הפונקציות נמצאות ב- הפונקציות נמצאות ב-

• void *malloc(size_t size);void *malloc(size_t size);– Allocate size bytes. Successful call return base Allocate size bytes. Successful call return base

address; otherwise NULL is returned.address; otherwise NULL is returned.• void *calloc(size_t n,size_t size_el)void *calloc(size_t n,size_t size_el)

– Allocate an array on n elements each in size of Allocate an array on n elements each in size of size_el. Each bit is initialized to zero. Successful size_el. Each bit is initialized to zero. Successful call return base address; otherwise NULL is call return base address; otherwise NULL is returned.returned.

• void free(void *ptr)void free(void *ptr)– Deallocate the memory pointed by ptr which Deallocate the memory pointed by ptr which

must be a base address of previously allocated must be a base address of previously allocated memorymemory

• void *realloc(void *,size_t size)void *realloc(void *,size_t size)– Reallocate a memory block of size size. Reallocate a memory block of size size.

רשימות מקושרותרשימות מקושרות

ישנו מבנה נתונים אשר מאפשרישנו מבנה נתונים אשר מאפשר•לנו לבצע את הוספת האיברים בצורהלנו לבצע את הוספת האיברים בצורה

נוחה יותר. מבנה זה נקרא רשימה מקושרת. נוחה יותר. מבנה זה נקרא רשימה מקושרת.

איבר

מידע

מצביע לאיבר

מצביע לראש

הרשימה

איבר

מידע

מצביע לאיבר

איבר

מידע

מצביע לאיבר

איבר

מידע

מצביע לאיבר

איבר

מידע

מצביע לאיבר

5 7 1 8

struct list {struct list { int data;int data; struct list *next;struct list *next;};};

typedef strcut list typedef strcut list Item;Item;

מידע

מצביע לאיבר

:פעולות על הרשימה

יצירה והריסה של רשימה•ספירת מספר האיברים ברשימה•חיבור שתי רשימות•מחיקה/הוספה של איבר לרשימה•הדפסת רשימה•

CCרשימות מקושרות ב-רשימות מקושרות ב-

נחזיק מצביע אשר יהיה מצביע לראש נחזיק מצביע אשר יהיה מצביע לראש ..--mainmainהרשימה וישב בהרשימה וישב ב

תהיה לנו פונקצית הוספה אשר תוסיף תהיה לנו פונקצית הוספה אשר תוסיףאיברים לרשימה בסוף הרשימה. איברים לרשימה בסוף הרשימה.

הפונקציה תדע לקבל מצביע לראש הפונקציה תדע לקבל מצביע לראשהרשימה וערך להוספה ותוסיף את האיבר הרשימה וערך להוספה ותוסיף את האיבר

בסוף הרשימה.בסוף הרשימה.

איבר

מידע

מצביע לאיבר

3

איבר

מידע

מצביע לאיבר

7

איבר

מידע

מצביע לאיבר

5

CCרשימות מקושרות ב-רשימות מקושרות ב-int main()int main()

{{

Item *L_head = NULL;Item *L_head = NULL;

L_head = Add(L_head,5);L_head = Add(L_head,5);

L_head = Add(L_head,3);L_head = Add(L_head,3);

L_head = Add(L_head,7);L_head = Add(L_head,7);

}}מצביע לראש

הרשימה

Item* Add(Item* L_head, int value)Item* Add(Item* L_head, int value){{ Item* L_tail = L_head;Item* L_tail = L_head; Item* I_new = malloc(sizeof (Item));Item* I_new = malloc(sizeof (Item)); I_new->value = value;I_new->value = value; I_new->next = NULL;I_new->next = NULL;

if (L_tail == NULL) if (L_tail == NULL) return I_new;return I_new;

while (L_tail->next != NULL)while (L_tail->next != NULL) L_tail=L_tail->next;L_tail=L_tail->next; L_tail->next = I_new;L_tail->next = I_new; return L_head;return L_head;} }

איבר

מידע

מצביע לאיבר

3

איבר

מידע

מצביע לאיבר

7

איבר

מידע

מצביע לאיבר

5

CCרשימות מקושרות ב-רשימות מקושרות ב-int main()int main()

{{

Item *L_head = NULL;Item *L_head = NULL;

… …

L_head = Delete(L_head,3);L_head = Delete(L_head,3);

}}

מצביע לראש

הרשימה

Item *Delete(Item * head,int value)Item *Delete(Item * head,int value){{

Item* curr = head;Item* curr = head;Item* prev = head;Item* prev = head;if (curr->value == value)if (curr->value == value){{

curr = curr->next;curr = curr->next;free(head);free(head);return curr;return curr;

}}

האיבר למחיקההוא הראשון

while (curr != NULL)while (curr != NULL){{

if (curr->value == value)if (curr->value == value){{

prev->next = curr->next;prev->next = curr->next;free(curr);free(curr);return head;return head;

}}prev = curr;prev = curr;curr = curr->next;curr = curr->next;

}}return head;return head;

}}

חיפוש ומחיקתאיבר

void PrintList(Item *head){

if (head == NULL){

printf("\n");return;

}else{

printf("%d ",head->data);PrintList(head->next);return;

}}

הדפסת רשימה

כתוב פונקציה המקבלת מצביע לרשימה כתוב פונקציה המקבלת מצביע לרשימה •וסופרת כמה איברים יש ברשימהוסופרת כמה איברים יש ברשימה

int Count(Item * L){

int counter=0;while (L != NULL){

counter++;L=L->next;

}return counter;

}int CountR(Item * L){

if (L == NULL)return 0;

return 1 + CountR(L->next);}

כתוב פונקציה המקבלת מצביעים לשתי כתוב פונקציה המקבלת מצביעים לשתי •רשימות מקושרות ומחברת אותן. רשימות מקושרות ומחברת אותן.

איבר

מידע

מצביע לאיבר

3

איבר

מידע

מצביע לאיבר

7

איבר

מידע

מצביע לאיבר

5

1רשימה איבר

מידע

מצביע לאיבר

3

איבר

מידע

מצביע לאיבר

5

2רשימה

איבר

מידע

מצביע לאיבר

3

איבר

מידע

מצביע לאיבר

7

איבר

מידע

מצביע לאיבר

5

איבר

מידע

מצביע לאיבר

3

איבר

מידע

מצביע לאיבר

5

רקורסיות רקורסיות

דני

יוסי

שמעון

אבנר

רמי

שכן יכול נתון בניין רב קומות וכל לדבר רק עם זה שמעליו

. אנחנו מבקשים וזה שמתחתיומרמי את רשימת הדיירים בבניין

דני

דני, יוסי

דני, יוסי,שמעון

דני, יוסי,שמעון,אבנר

דני, יוסי,שמעון,אבנר, רמי

רמי,תן לנו את רשימת הדיירים

של הבניין

Item* Meld(Item* L1,Item* L2){

Item* L1_head = L1;if (L1 == NULL)

return L2;if (L2 == NULL)

return L1;while (L1->next != NULL) L1=L1->next;L1->next = L2;return L1_head;

}

רקורסיות רקורסיות חישוב עצרתחישוב עצרת

n ! = n* (n-1) * … * 1

int factorial(int n){ if (n==1) return 1; return n*factorial(n-1);}

int factorial(int n){ int fact =1 while (n >= 1) {

fact *=n;n--;

}return fact;}

n ! = n * (n-1) !0 ! = 1

רקורסיות רקורסיות : תרגיל

כתבו פונקציה המחשבת את הסכום

Sum(n) = sum(n-1) + nSum(1) = 1

רקורסיה

פתרוןפתרון

int sum(int n){

if (n==1) return 1;

return n+sum(n-1);}

רקורסיות רקורסיות חישוב חזקה ברקורסיה

double power(int x, int y){

if (y == 0)return 1;

return x * power(x, y -1);

}

רקורסיות רקורסיות : תרגיל

א. כתבו פונקציה המחשבת את המכפלה של שני איברים באמצעות חיבור בלבד ברקורסיה

ב. לאחר מכן כתבו פונקציה המחשבת את החלוקה של שני מספרים באמצעות פעולות חיסור

בלבד ברקורסיה

רקורסיות רקורסיות פתרון

int mul(int x,int y){

if (y==1) return x;

return x+mul(x,y-1);}

רקורסיות רקורסיות פתרון

int div(int x,int y){

if (y>x) return 0;

return 1 + div(x-y,y);}

void reverse_array(int *begin, int *end){

while (begin < end){

swap(begin, end);begin++;end--;

}}

reverse_array(my_arr, my_arr + SIZE -1);הפיכת מערךהפיכת מערך

begin end

3 11 35 7

פתרון רקורסיביפתרון רקורסיבי

הפיכת מערךהפיכת מערך

void reverse_array(int array[], int size){

int i;for (i = 0; i < size/2; i++)

swap(&array[i], &array[size - 1 - i]);}