Programozási tételek általánosítása 2. Szlávi Péter 2015

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Programozási tételek általánosítása 2. Szlávi Péter 2015"

Pál Szőke
5 évvel ezelőtt
Látták:

1 Programozási tételek általánosítása 2. Szlávi Péter 2015

2 Tartalom 1. Az általánosítás lehetőségei a) Sorozatok A Tömb-típuskonstrukcó b) Sorozatok A tömb indexmentesítése c) A Tulajdonság-függvények típusa függvényparaméter 2. Tömbök és függvények tételekben 3. A kódolás absztrakciójának mélyítése 2/17

3 A tömb megvalósítása az index- és az elemtípusokkal: Amikor erre gondolunk: akkor az előzőek után a tömböt így ábrázoljuk: Tehetjük, mivel Sorszám függvény, amely TI 0..Számosság TI-1. Sorozatok A Tömb-típuskonstrukció Típus TI = indextípus TE = elemtípus TI_Ek=Tömb(TI:TE) Típus TI = indextípus TE = elemtípus TI_Ek=Tömb(0..Számosság TI-1:TE) 3/17

4 Példák: indexű értékű tömb: Sorozatok A Tömb-típuskonstrukció Típus TI_1_10_E_1_10k=Tömb(0..Számosság TI_1_10:TE_1_10) Konstans nevekkel indexelt ugyanazon neveket tartalmazó tömb: Típus TI_Név_E_Névk=Tömb(0..Számosság TI_Név:TE_Név) Feladat: Készítse el a Tömb(Típus TIndex:Típus TElem) tömb-típuskonstrukció megvalósítási modulját! Bővítse tömbbeolvasó és tömb-kiíró műveletekkel! (L. a Tömb exportmodulját.) 4/17

Sorozatok A Tömb-típuskonstrukció Megoldás (a hiba kezeléssel csak elnagyoltan foglalkozunk): Modul Tömb(Típus TIndex: Típus TElem): Reprezentáció Implementáció Típus Eljárás Operátor

.számosság'tindex-1):=min'telem; Másnéven Eljárás t=ttbe(konstans kérdés:szöveg, Változó t:tömb) hiba:=hamis Eljárás hiba:logikai) vége.

AzonosE:=Hamis Ciklus i=tindex'min-től TIndex'Max-ig Függvény ElemSzám(Konstans különbenciklus amíg Be(TIndex2Szöveg(i)+'-->',elemek(Sorszám(i))) t:tömb):egész ElemSzám:=Számosság'TIndex i=0

elemek(i) Operátor ElemÉrték(Konstans i:+1 Ciklus vége t:tömb, i:tindex):telem Másnéven t(i) Ciklus Eljárás végevége.

5 Sorozatok A Tömb-típuskonstrukció Megoldás (a hiba kezeléssel csak elnagyoltan foglalkozunk): Modul Tömb(Típus TIndex: Típus TElem): Reprezentáció Implementáció Típus Eljárás Operátor Létrehoz(Változó AzonosE(Konstans t:tömb) t,tt:tömb):logikai Tömb=Rekord(elemek:Tömb(0..Számosság'TIndex-1:TElem) elemek(0..számosság'tindex-1):=min'telem; Másnéven Eljárás t=ttbe(konstans kérdés:szöveg, Változó t:tömb) hiba:=hamis Eljárás hiba:logikai) vége. Változó Változó Eljárás Lerombol(Változó i:egészi:tindex t:tömb) [automatikus Ha t.hiba Ki:kérdés az algoritmikus vagy tt.hiba nyelvben] akkor Eljárás vége. AzonosE:=Hamis Ciklus i=tindex'min-től TIndex'Max-ig Függvény ElemSzám(Konstans különbenciklus amíg Be(TIndex2Szöveg(i)+'-->',elemek(Sorszám(i))) t:tömb):egész ElemSzám:=Számosság'TIndex i=0 [visszavezetés TElem-beli Be függvényre] Ciklus Ciklus i<számosság'tindex vége és t.elemek(i)=tt.elemek(i) Operátor ElemÉrték(Konstans i:+1 Ciklus vége t:tömb, i:tindex):telem Másnéven t(i) Ciklus Eljárás végevége. ElemÉrték:=elemek(Sorszám(i)) AzonosE:=i=Számosság'TIndex Eljárás Ki(Konstans cím:szöveg, t:tömb) [Sorszám fv része a TIndex-nek] Operátor vége. Elágazás Változó vége Operátor Operátor ElemMódosít(Változó vége. i:tindex t:tömb, Konstans i:tindex, e:telem) Másnéven Operátor t(i):=e LegyenEgyenlő(Változó Ki:kérdés t:tömb, Konstans tt:tömb) elemek(sorszám(i)):=e MásnévenCiklus t:=tti=tindex'min-től TIndex'Max-ig Operátor vége. Változó Ki(TIndex2Szöveg(i)+'-->',elemek(Sorszám(i)),CrLf) i:egész [visszavezetés TElem-beli Ki eljárásra] Ciklus i=0-tól Ciklus vége Számosság'TIndex-1-ig t.elemek(i):=tt.elemek(i) Eljárás vége. Ciklus Modul vége vége. t.hiba:=tt.hiba Operátor vége. 6/17

6 Letölt Letölt Feladatok: Sorozatok A Tömb-típuskonstrukció Készítse el a tömb modul unitját (OTomb_Sablon_Unit.pas) építve a generic fogalomra! Definiálja a generic tömböt OTomb<OIndex,OElem> osztálysablon néven! Írjon egy próbaprogramot az előbbi unit kipróbálására! Feladata lehetne ez is: a kurzus minden hallgatója nyilatkozik arról, hogy melyik társára adja voksát egy személyre vonatkozó kérdésben; igaz-e, hogy kölcsönösen egymásra szavaztak (X Y-ra és Y X-re). A hallgatók tömbjének osztálya lehetne: OI_Nev_E_Nevk. (Indextípus: OI_Nev, elemtípus: OE_Nev.) Készítsen egy egészeket tartalmazó OE_Egész modult és Pascalban írt megvalósító OE_Egesz_Unit.pas unitot, benne a OE_Egesz exportált típussal, elemtípus céljára! Az előbbi programot bővítse az alábbi feladattal: az egyes tagokra hány szavazat esett. Nyilván ehhez szükséges egy újabb tömb-típus (OI_Nev_E_Egeszk), azaz specializálni kell az OTomb_Sablon_Unit.pas-beli OTomb<OIndex,OElem> osztálysablont OTomb<OI_Nev,OE_Egesz> osztály létrehozásához. 9/17

7 Sorozatok A tömb indexmentesítése Indexmentes változat általánosított sorozatok: Bemeneti sorozat típusa: ExportModul TInputSorozat(Típus TE): Függvény Első(Változó s:tsorozat):te Köv(Változó s:tsorozat):te Vége?(Konstans s:tsorozat):logikai Modul vége. Kimeneti sorozat típusa: ExportModul TOutputSorozat(Típus TE): Eljárás Üres(Változó s:tsorozat) Végére(Változó s:tsorozat, Konstans e:te) Modul vége. Ez egy későbbi témakörben szóba kerül. Most nem valósítjuk meg. 10/17

A Tulajdonság-függvények típusa függvényparaméter Tulajdonság-függvények programozási tételekben Feladat: soroljon föl néhány tételt, amelyben előfordul egy Tulajdonság-függvény!

8 A Tulajdonság-függvények típusa függvényparaméter Tulajdonság-függvények programozási tételekben Feladat: soroljon föl néhány tételt, amelyben előfordul egy Tulajdonság-függvény! Függvény-típus fogalma: Reprezentálás: adott szignatúrájú függvény memóriacíme Implementálás: azonosság és értékadás művelet elegendő Definiálás: Deklarálás: Felhasználási példa: Típus FvTípusNév=Függvény(paraméterek):ÉrtékTípus Változó fvnév:fvtípusnév Típus T1VáltFv=Függvény(Konstans x:egész):egész Függvény fv1(konstans x:egész):egész Függvény fv2(konstans x:egész):egész Változó f1,f2:t1váltfv f1:=fv1; f2:=fv2; y1:=f1(1) Ha f1 f2 akkor y2:=f2(1) 11/17

9 Tömbök és függvények tételekben Példák típusfogalmak felhasználására: Adatleírás, általánosított tömbös változat: Típus TI = indextípus TE = elemtípus TEk=Tömb(TI:TE) TKeresettI=Rekord(vanE:Logikai, melyik:ti) [index-kereséshez] TTulFv=Függvény(Konstans e:te):logikai Keresés, általánosított tömbös változat (a hagyományos megoldással összevetve): Függvény Keresés1(Konstans t:tek, tfv:ttulfv):tkeresetti Változó i:ti k:tkeresetti i:=min TI Ciklus amíg i Max TI és nem tfv(t(i)) i:=köv(i) Ciklus vége k.vane:=i Max TI [baj lesz!!!] Ha k.vane akkor k.melyik:=i Keresés1:=k Függvény Keresés1(Konstans t:tek):tkeresetti Változó i:egész k:tkeresetti i:=1 Ciklus amíg i N és nem T(t(i)) i:=i+1 Ciklus vége k.vane:=i N [miért nincs baj???] Ha k.vane akkor k.melyik:=i Keresés1:=k 12/17

Tömbök és függvények tételekben Példák típusfogalmak felhasználására: Adatleírás, általánosított tömbös változat: Típus TI = indextípus TE = elemtípus TEk=Tömb(TI:TE) TKeresettI=Rekord(vanE:Logikai,

10 Tömbök és függvények tételekben Példák típusfogalmak felhasználására: Adatleírás, általánosított tömbös változat: Típus TI = indextípus TE = elemtípus TEk=Tömb(TI:TE) TKeresettI=Rekord(vanE:Logikai, melyik:ti) [index-kereséshez] TTulFv=Függvény(Konstans e:te):logikai Keresés, általánosított tömbös változat (a hagyományos megoldással összevetve): Függvény Keresés1(Konstans t:tek, tfv:ttulfv):tkeresetti Változó i:ti k:tkeresetti i:=min TI Ciklus amíg i<max TI és nem tfv(t(i)) i:=köv(i) Ciklus vége k.vane:=tfv(t(i)) Ha k.vane akkor k.melyik:=i Keresés1:=k Függvény Keresés1(Konstans t:tek):tkeresetti Változó i:egész k:tkeresetti i:=1 Ciklus amíg i<n és nem T(t(i)) i:=i+1 Ciklus vége k.vane:=t(t(i)) Ha k.vane akkor k.melyik:=i Keresés1:=k 13/17

Tömbök és függvények tételekben Példák típusfogalmak felhasználására: Adatleírás, általánosított sorozatokhoz: Típus TI = indextípus TE = elemtípus TEk=TInputSorozat(TE)

11 Tömbök és függvények tételekben Példák típusfogalmak felhasználására: Adatleírás, általánosított sorozatokhoz: Típus TI = indextípus TE = elemtípus TEk=TInputSorozat(TE) TKeresettE=Rekord(vanE:Logikai, melyik:te) [elem-kereséshez] TTulFv=Függvény(Konstans e:te):logikai Keresés, általánosított sorozatokra megfogalmazott változat (és a hagyományos megoldás): Függvény Keresés2(Konstans t:tek, tfv:ttulfv):tkeresette Változó e:te k:tkeresette e:=első(t) Ciklus amíg nem Vége?(t) és nem tfv(e) e:=köv(t) Ciklus vége k.vane:=nem Vége?(t) Ha k.vane akkor k.melyik:=e Keresés2:=k Függvény Keresés2(Konstans t:tek):tkeresette Változó i:egész k:tkeresette i:=1 Ciklus amíg i<n i N és nem T(t(i)) i:=i+1 Ciklus vége k.vane:=t(t(i)) k.vane:=i N Ha k.vane akkor k.melyik:=e Keresés2:=k 14/17

$Uses {$mode Unit OI_I objfpc}{$h+} 1 _Unit;,OI_I 1 _Unit{=>OI_I 1 },OE_E 1 _Unit{=>OE_E 1 }, Interface {$mode objfpc}{$h+} OI_I 2$ $_Unit{=>OI_I 2 },OE_E 2 _Unit{=>OE_E 2 }, Type Interface OI_I Type 2 =Class OTomb_Sablon_Unit{=>OTomb<OIndex,OElem>}; OI_I OI_I 1 =Class 2$ OTomb<OI_I 2,OE_E 2 >; (Class OI_I 1 Function osztály-függvények Min ) Constructor (Class Function Create; Min ) Var Constructor OI_I 2

OTomb<OI_I 2,OE_E 2 >; (Class OI_I 1 Function osztály-függvények Min ) Constructor (Class Function Create; Min ) Var Constructor OI_I 2

${$mode Unit OE_E objfpc}{$h+} 1 _Unit; Interface {$mode objfpc}{$h+} Type Interface Unit OTomb_Sablon_Unit Type OE_E {$mode objfpc}{$h+} 2$ =Class OE_E OE_E 1 Interface 2 =Class mezők Public OE_E 1 mezők Type Constructor Public Create; Generic OTomb<OIndex,OElem>=Class(TObject)

=Class OE_E OE_E 1 Interface 2 =Class mezők Public OE_E 1 mezők Type Constructor Public Create; Generic OTomb<OIndex,OElem>=Class(TObject)

12 A kódolás absztrakciójának mélyítése A sorozat-típusok (Free)Pascal megvalósítása (összefoglalás) Program AltalanosTomb; Unit OI_I 2 _Unit; Uses {$mode Unit OI_I objfpc}{$h+} 1 _Unit;,OI_I 1 _Unit{=>OI_I 1 },OE_E 1 _Unit{=>OE_E 1 }, Interface {$mode objfpc}{$h+} OI_I 2 _Unit{=>OI_I 2 },OE_E 2 _Unit{=>OE_E 2 }, Type Interface OI_I Type 2 =Class OTomb_Sablon_Unit{=>OTomb<OIndex,OElem>}; OI_I OI_I 1 =Class 2 mezők Type Public OI_I 1 mezők OI_I 1 _E_E 1 k=specialize OTomb<OI_I 1,OE_E 1 >; Public OI_I 2 osztály-függvények OI_I 2 _E_E 2 k=specialize OTomb<OI_I 2,OE_E 2 >; (Class OI_I 1 Function osztály-függvények Min ) Constructor (Class Function Create; Min ) Var Constructor OI_I 2 további Create; műveletek t 1 :OI_I 1 _E_E 1 k; End; OI_I 1 további műveletek t 2 :OI_I 2 _E_E 2 k; Implementation End; Implementation OI_I 2 műveletek kifejtése Begin OI_I 1 műveletek kifejtése t 1 :=OI_I 1 _E_E 1 k.create; Unit OE_E 2 _Unit; End. {$mode Unit OE_E objfpc}{$h+} 1 _Unit; Interface {$mode objfpc}{$h+} Type Interface Unit OTomb_Sablon_Unit Type OE_E {$mode objfpc}{$h+} 2 =Class OE_E OE_E 1 Interface 2 =Class mezők Public OE_E 1 mezők Type Constructor Public Create; Generic OTomb<OIndex,OElem>=Class(TObject) Constructor OE_E OTomb mezők 2 további Create; műveletek End; OE_E 1 további műveletek műveletek Implementation End; Implementation OE_E 2 műveletek kifejtése 15/17 OE_E 1 műveletek kifejtése

A kódolás absztrakciójának mélyítése A (Free)Pascal tulajdonság-függvénytípusa: A

Azaz Típusdefiniálás: Type TTulFv=Function(Const e:te):boolean; Típusdeklarálás:

tfv:ttulfv):boolean; Var i:ti; Begin i:=min TI; While (i<max TI) and not tfv(s[i])

13 A kódolás absztrakciójának mélyítése A (Free)Pascal tulajdonság-függvénytípusa: A korábban elmondottak a kódra is érvényesek. Azaz Típusdefiniálás: Type TTulFv=Function(Const e:te):boolean; Típusdeklarálás: Felhasználás: Var t:ttulfv; Function Eldontes(Const s:tek; Const tfv:ttulfv):boolean; Var i:ti; Begin i:=min TI; While (i<max TI) and not tfv(s[i]) do End; Function ParosE(Const e:te):boolean; Function PrimE(Const e:te):boolean; t:=@parose; vane:=eldontes(s,t); vane:=eldontes(s,@prime); 16/17

14 A kódolás absztrakciójának mélyítése Házi feladat: Az elemi tételek közül 2 elemi tétel algoritmusának megfogalmazása általánosított tömbre és általános sorozatra. 17/17

Hasonló dokumentumok

ADATSZERKEZETEK TANTÁRGY, 1. FÉLÉV 2. ELŐADÁS 2009 (VÁZLAT)

ADATSZERKEZETEK TANTÁRGY, 1. FÉLÉV 2. ELŐADÁS 2009 (VÁZLAT) 1. MODULTESZT Azt vizsgáljuk, miként lehetne meggyőződni egy típus megvalósításának helyességéről. Erre ugyan van mód formális, matematikai eszközökkel,