Fejlett programozási nyelvek C++ Iterátorok

Átírás

1 Fejlett programozási nyelvek C++ Iterátorok 10. előadás Antal Margit 2009 slide 1

2 Témakörök I. Bevezetés II. Iterátor definíció III. Iterátorok jellemzői IV. Iterátorkategóriák V. Iterátor adapterek slide 2

3 I. Bevezetés Tárolók (konténerek) Sorozatok: vector<t>, deque<t>, list<t> Asszociatív tárolók: set<t>, map<t>, multiset<t>, multimap<t> Függvényobjektumok tárolók rendezettsége Iterátorok tárolók bejárása slide 3

4 Homogén és,,heterogén'' tárolók vector<szemely> Szemely Szemely Szemely... Szemely vector<szemely*>... Alkalmazott Szemely Alkamazott Alkalmazott slide 4

5 II. Iterátor - definíció Olyan objektumok, amelyek tetszőleges belső ábrázolású tároló bejárását biztosítják Iterátor osztály = pozíció + műveletek Általánosítják a mutató (pointer) fogalmát Intelligens mutató Biztosítják az algoritmusok alkalmazhatóságát különféle tárolóban meghatározható tartományokra slide 5

6 III. Iterátorok jellemzése kétféle iterátor van érvényes: it!= container.end() érvénytelen: vector<string>::iterator it; (nincs kezdőértéke) vector<string> v; //... for(it=v.begin(); it!=v.end(); ++it); it==v.end(); törlés vagy beszúrás következtében érvénytelenné vált slide 6

7 IV. Iterátorkategóriák Bemeneti iterátor Kimeneti iterátor Előre iterátor Kétirányú iterátor Közvetlen elérésű iterátor slide 7

8 Iterátorkategóriák Bemeneti iterátor Input Iterator előre olvas (csak!): object = *it;it++; Kimeneti iterátor Output Iterator előre ír (csak!): *it = object;it++; Előre iterátor Forward Iterator előre olvas és ír Kétirányú iterátor Bidirectional Iterator előre/hátra olvas és ír: it++; it--; Közvetlen elérésű iterátor Random Access Iterator: it+n; it-n; slide 8

9 Alapvető iterátor műveletek elem elérése: *it tag elérése: it->member előre léptetés: ++it vissza léptetés: --it slide 9

10 1. Bemeneti iterátorok Szekvenciális feldolgozást tesznek lehetővé Single Pass Iterator minden elemhez csak egyszer férhetünk hozzá Algoritmusok: find for_each slide 10

11 A find algoritmus template<class InIt, class T> InIt find( InIt first, InIt last, T what { for( ; first!= last; ++first ) if( *first == what ) return first; return first; } slide 11

12 A foreach algoritmus template<class InIt, class Func> Func for_each( InIt first, InIt last, Func f) { for( ;first!= last; ++first) f( *first ); return f; } slide 12

13 A foreach használata class Duplaz{ double osszeg; public: Duplaz() : osszeg ( 0 ){} void operator()( double& d ){ d += d; osszeg += d;} double getosszeg(){ return osszeg;} }; double x[]={1, 2, 3}; Duplaz fo; fo = for_each( x, x+3, fo); cout<<"osszeg: "<<fo.getosszeg()<<endl; slide 13

14 2. Kimeneti iterátorok szekvenciális feldolgozás csak írás művelet Single Pass Iterator minden pozíció csak egyszer írható Algoritmusok: copy slide 14

15 A copy algoritmus template <class InIt, class OutIt> OutIt copy( InIt first1, InIt last1, OutIt first2) { while( first1!= last1 ){ *first2 = *first1; first1++; first2++; } return first2; } slide 15

16 3. Előre iterátorok A bemeneti és a kimeneti iterátorok tulajdonságait egyesíti Multi Pass Iterator Ír és olvas, akár többször is ugyanazt a pozíciót Algoritmusok: replace slide 16

17 A replace algoritmus template < class FwdIt, class T > void replace ( FwdIt first, FwdIt last, const T& oldv, const T& newv ) { for (; first!= last; ++first) if (*first == oldv) *first=newv; } slide 17

18 4. Kétirányú iterátorok Olyan előre bejáró, amely lehetővé teszi a visszafele lépkedést is (it++, it--) A standard könyvtár minden tárolója legalább ilyen erősségű bejáróval rendelkezik Algoritmusok reverse_copy slide 18

19 A reverse_copy algoritmus template <class BiIt, class OutIt> OutIt reverse_copy ( BiIt first, BiIt last, OutIt result) { while ( first!=last ){ --last; *result = *last; result++; } return result; } slide 19

20 5. Közvetlen elérésű iterátorok Olyan kétirányú iterátor, amely it+n, it-n it1 < it2 Algoritmusok: sort, next_permutation,... slide 20

21 V. Iterátor adapterek Lehetővé teszik, hogy az iterátorok fordított, beszúró, illetve adatfolyam módban dolgozzanak. Vissza iterátorok Reverse Iterator Beszúró iterátorok Insert Iterator Adatfolyam iterátorok Stream Iterator slide 21

22 Viszza iterátorok Megfordítják a ++ és a -- operátorok jelentését. Segítségükkel az algoritmusok fordított sorrendben dolgozzák fel az elemeket. Minden tárolónak van, elérése: container.rbegin() container.rend() slide 22

23 Beszúró iterátorok Átalakítják az értékadó műveletet beszúró műveleté overwrite insert Miért szükségesek? Az algoritmusok alapértelmezetten felülírásos üzemmódban működnek slide 23

24 Beszúró iterátorok (2) template <class InIt, class OutIt> OutIt copy( InIt first1, InIt last1, OutIt first2) { while( first1!= last1){ *first2 = *first1;//ezt!!! first1++; first2++; } return first2; } slide 24

25 Beszúró iterátor típusok *pos = ertek; Név Osztály Függvény Létrehozás Hátra beszúró back_insert_iterator push_back( ertek) back_inserter(container) Előre beszúró front_insert_iterator push_front(ertek) front_inserter(container) Beszúró insert_iterator insert(poz, ertek) inserter(container,poz) slide 25

26 Beszúró iterátor példa //Helytelen int x[] = {1, 2, 3}; vector<int> v; copy( x, x+3, v.begin()); //Helyes int x[] = {1, 2, 3}; vector<int> v; copy( x, x+3, back_inserter(v)); slide 26

27 Adatfolyam (stream) iterátorok Cél: az algoritmusok a bemenetüket, illetve a kimenetüket adatfolyamhoz köthessék cin copy vector vector copy cout slide 27

28 Adatfolyam iterátorok Működési elv: írás adatfolyamba írás olvasás adatfolyamból olvas slide 28

29 Adatfolyam iterátorok példák Kimeneti: vector<int> v; copy(v.begin(), v.end(), ostream_iterator<int>(cout, ",")); Bemeneti: copy(istream_iterator<int>(cin), istream_iterator<int>(), back_inserter(v)); slide 29

30 Iterátor - tulajdonságok template< class T> struct iterator_traits{ }; typedef typename T::value_type value_type; typedef typename T::difference_type difference_type; typedef typename T::iterator_category iterator_category; typedef typename T::pointer pointer; typedef typename T::reference reference; slide 30

31 A CArray osztály template <class T> class CArray{ T * data; int size; public:... typedef T* iterator; typedef T value_type; typedef T& reference; typedef ptrdiff_t difference_type; typedef T * pointer; }; slide 31