Υλοποιήσεις,Δοκιμές και Εφαρμογές Βασικών Αφηρημένων Τύπων Δεδομένων στη C για εκπαιδευτική χρήση 1. O AΤΔ ΣΤΟΙΒΑ

Transcript

1 1. O AΤΔ ΣΤΟΙΒΑ 1.1 Εισαγωγή Η στοίβα αποτελεί την υλοποίηση μιας συλλογής αντικειμένων στην οποία κάθε εισαγωγή και διαγραφή γίνεται στο ίδιο άκρο που ονομάζεται κορυφή. Για την καλύτερη κατανόηση της λειτουργίας της στοίβας μπορούμε να δούμε παραδείγματα χρήσης της στοίβας στην καθημερινή ζωή. Μια μηχανή αποθήκευσης κερμάτων αποτελεί ένα τέτοιο παράδειγμα, με την πρόσθεση ενός κέρματος στην μηχανή-«στοίβα» ωθούνται προς τα κάτω όλα τα κέρματα από την κορυφή. Με την αφαίρεση ενός κέρματος στη στοίβα εμφανίζεται το επόμενο στην κορυφή. Ένα άλλο παράδειγμα από την καθημερινότητα είναι η στοίβα των πιάτων. Κάθε πιάτο που πλένεται τοποθετείται στην κορυφή της στοίβας, ενώ για σκούπισμα λαμβάνεται πάλι το πρώτο πιάτο. Η στοίβα είναι μια δομή που χρησιμοποιείται στην επιστήμη της πληροφορικής σε πολλές περιπτώσεις. Ένα παράδειγμα χρήσης της στοίβας είναι η στοίβα κλήσεων (call stack), είναι μια δομή δεδομένων που κρατά πληροφορίες σχετικά με τις ενεργές υπορουτίνες ενός προγράμματος. Αυτός ο τύπος στοίβας είναι γνωστός και σαν στοίβα εκτέλεσης (execution stack), στοίβα ελέγχου (control stack), στοίβα συναρτήσεων (function stack), ή στοίβα χρόνου εκτέλεσης (run-time stack), και συχνά αναφέρεται απλά σαν "η στοίβα". Αν και η συντήρηση της στοίβας κλήσεων είναι σημαντική για τη σωστή λειτουργία των πιο πολλών προγραμμάτων, οι λεπτομέρειες συνήθως είναι αόρατες στις γλώσσες υψηλού επιπέδου. Μια στοίβα κλήσεων χρησιμοποιείται για πολλούς σχετικούς μεταξύ τους σκοπούς, αλλά ο κύριος λόγος που υπάρχει είναι για να παρακολουθείται το σημείο στο οποίο κάθε ενεργή υπορουτίνα θα επιστρέψει τον έλεγχο όταν τελειώσει η εκτέλεσή της (ενεργές υπορουτίνες είναι αυτές που έχουν κληθεί αλλά ακόμα δεν έχει τελειώσει η εκτέλεσή τους, επιστρέφοντας). Άλλα παραδείγματα χρήσης της στοίβας είναι τα εξής: Άμεσες Εφαρμογές: Στο ιστορικό των σελίδων που επισκεπτόμαστε σε έναν web browser. Στη σειρά των πράξεων undo (αναίρεση) σε έναν επεξεργαστή κειμένου. Στην αλυσίδα των κλήσεων των διαφορετικών μεθόδων στην Java virtual machine. Έμεσες Εφαρμογές: Ως συστατικό σε άλλες δομές δεδομένων Ως βοηθητική δομή δεδομένων σε αλγορίθμους Aκόμη όμως την συναντούμε και στον κλάδο της Θεωρίας Υπολογισμού, που είναι άρρηκτα συνδεδεμένος με το θεωρητικό όσο και με το πρακτικό υπόβαθρο της επιστήμης της πληροφορικής, συγκεκριμένα στα πεπερασμένα αυτόματα στοίβας. Δ.Μήλιος 1

2 1.2 Ορισμός Ο ΑΤΔ στοίβα είναι μια συλλογή δεδομένων με γραμμική διάταξη στην οποία όλες οι εισαγωγές και οι διαγραφές γίνονται στο ένα άκρο το οποίο λέγεται κορυφή της στοίβας. Η πιο σημαντική ιδιότητα μιας στοίβας που ουσιαστικά την χαρακτηρίζει είναι ότι το τελευταίο στοιχείο που εισήχθη στην στοίβα είναι και το πρώτο που διαγράφεται από αυτή. Εξαιτίας αυτής της ιδιότητας η στοίβα καλείται και δομή LIFO (Last- In- First- Out) Δεδομένα Μια στοίβα αποτελεί μια συλλογή αντικειμένων (όχι απαραίτητα πεπερασμένη) σε γραμμική ακολουθία Πράξεις Οι βασικές πράξεις του ΑΤΔ στοίβα είναι οι εξής: Stoiva_dimiourgia: Δημιουργεί μια κενή στοίβα, σε περίπτωση ολικής απόκρυψης επιστρέφει και τον δείκτη στην στοίβα. Stoiva_exagogi: Σε περίπτωση που δεν είναι κενή η στοίβα εξάγει το στοιχείο της κορυφής, αλλιώς επιστρέφει μήνυμα υποχείλισης. Stoiva_othisi: Σε περίπτωση που δεν είναι γεμάτη η στοίβα προσθέτει ένα στοιχείο στην κορυφή της στοίβας, αλλιώς επιστρέφει μήνυμα υπερχείλισης. Stoiva_keni: Ελέγχει αν η στοίβα είναι κενή. 1.3 Yλοποιήσεις Στο κεφάλαιο αυτό θα παρουσιαστούν 2 διαφορετικές υλοποιήσεις του ΑΤΔ στοίβα, η υλοποίηση με Μερική Απόκρυψη και με Ολική Απόκρυψη. To τι σημαίνει Μερική και Ολική Απόκρυψη έχει επεξηγηθεί λεπτομερώς στο 2 ο κεφάλαιο Υλοποίηση 1η: Μερική Απόκρυψη Αρχεία Διεπαφής-Υλοποίησης Στο αρχείο Διεπαφής για την υλοποίηση με Μερική Απόκρυψη τα βασικά στοιχεία που εντοπίζονται είναι η δήλωση της δομής της στοίβας, ο ορισμός του μεγέθους της (DEFINE), οι δηλώσεις των συναρτήσεων που υλοποιούν τις πράξεις του ΑΤΔ στοίβα αλλά κυρίως εντοπίζεται το include του τύπου στοιχείου στοίβας το οποίο δεν περιλαμβάνει συγκεκριμένο μονοπάτι που να προσδιορίζει το αρχείο του τύπου στοιχείου στοίβας αλλά περιγράφει τον ρόλο του συγκεκριμένου include. Ακολουθεί ο κώδικας του αρχείου Διεπαφής: #ifndef STACK #define STACK #define PLITHOS 100 /*megisto epitrepto plh8os stoixeiwn ana stoiva*/ Δ.Μήλιος 2

3 #include "to antistoixo.h typou stoixeiou" /*edo analoga tin efarmogi i to test tou tipou stoixeiou mpainei to antoistixo.h tou tipou stoixeiou */ /*dhlwseis typwn*/ typedef struct { int korifi; /*8esh toy prwtoy stoixeioy ths stoivas*/ TStoixeioyStoivas pinakas[plithos]; /*o pinakas twn stoixeiwn*/ TStoivas; /*dhlwseis synarthsewn*/ /*dhmioyrgia*/ void Stoiva_dimiourgia(TStoivas *stoiva); /*Prakseis elegxoy*/ int Stoiva_keni(TStoivas stoiva); /*Prakseis pros8eshs/apomakrynshs*/ void Stoiva_exagogi(TStoivas *stoiva,tstoixeioystoivas *stoixeio,int *ypoxeilisi); void Stoiva_othisi(TStoivas *stoiva,tstoixeioystoivas stoixeio,int *yperxeilisi); #endif /*#ifndef STACK */ Ακολουθεί ο κώδικας του αρχείου Υλοποίησης: #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include "Stack.h" /*orismos synarthsewn*/ void Stoiva_dimiourgia(TStoivas *stoiva) {/* Pro: Kamia * Meta: Dhmioyrgia kenhs stoivas */ stoiva->korifi = -1; Δ.Μήλιος 3

4 int Stoiva_keni(TStoivas stoiva) {/* Pro: Dhmioyrgia ths stoiva * Meta: Epistrefei 1 an h stoiva einai kenh alliws 0 */ return (stoiva.korifi == -1); void Stoiva_exagogi(TStoivas *stoiva,tstoixeioystoivas *stoixeio,int *ypoxeilisi) {/* Pro: Mh kenh stoiva * Meta: Eksagetai to stoixeio apo th stoiva */ if (Stoiva_keni(*stoiva)) *ypoxeilisi = 1; { *ypoxeilisi = 0; TSstoiva_setValue(stoixeio, stoiva->pinakas[stoiva->korifi]); stoiva->korifi--; void Stoiva_othisi(TStoivas *stoiva,tstoixeioystoivas stoixeio,int *yperxeilisi) {/* Pro: Dhmioyrgia ths stoiva * Meta: Wtheitai to stoixeio sth stoiva */ if (stoiva->korifi == PLITHOS -1) *yperxeilisi = 1; { *yperxeilisi = 0; stoiva->korifi++; TSstoiva_setValue(&(stoiva->pinakas[stoiva->korifi]), stoixeio); Αρχεία Δοκιμής Στα αρχεία δοκιμής περιλαμβάνεται όπως έχει εξηγηθεί και στο κεφάλαιο 2 το αρχείο main που χρησιμοποιείται ως αρχείο test για τις πράξεις της ATΔ Στοίβα. Ακολουθεί ο κώδικας του αρχείου δοκιμής: #include <stdio.h> #include "Stack.h" #include "../../TS/TStoixeioyStoivas.h" void print_options(void); Δ.Μήλιος 4

5 int main(void) { int option, error,created,out_err; TStoivas stack; TStoixeioyStoivas x; error=created=0; do{ print_options(); scanf("%d", &option); switch(option) {case 1: Stoiva_dimiourgia(&stack); created=1; printf("\nh stoiva dimiourgithike!\n"); case 2: if(!created) { printf("\nden uparxei stoiva gia na eisaxthei stoixeio!\n"); printf("dwse ena stoixeio: "); out_err=tsstoiva_readvalue(stdin,&x); if(!out_err) { printf("\n error stin readvalue!\n"); Stoiva_othisi(&stack, x, &error); if(error) printf("\nyperxeilhsh stoivas. To stoixeio DEN eishx8h!\n"); printf("\nto stoixeio eishx8h!\n"); case 3: if(!created) { printf("\nden uparxei stoiva gia na eksaxthei stoixeio!\n"); Stoiva_exagogi(&stack, &x, &error); if(error) printf("\nkeni stoiva!\n"); { printf("\nekshx8h epityxws to stoixeio "); out_err=tsstoiva_writevalue(stdout,x); Δ.Μήλιος 5

6 if(out_err <0) { printf("\n error stin writevalue!\n"); case 4: if(!created) { printf("\nden uparxei stoiva gia na elexthei an einai kenh!\n"); if(stoiva_keni(stack)) printf("\nh stoiva einai kenh!\n"); printf("\nh stoiva DEN einai kenh!\n"); while(option); return 0; void print_options(void) { printf("\n\n1. Dhmioyrgia stoivas\n\ 2. Othisi stoixeiou sth stoiva\n\ 3. Eksagwgh stoixeiou apo th stoiva\n\ 4. Elegxos gia kenh stoiva\n\n\ Dwste thn epilogh sas(1-4, 0 gia eksodo):"); Ακόμη όμως περιλαμβάνονται και τα αρχεία Διεπαφής και Υλοποίησης της στοίβας που η μόνη διαφοροποίηση από τα πρότυπα αρχεία έγκειται στο path-μονοπάτι που περιλαμβάνεται στο αρχείο Διεπαφής καθώς αυτό είναι που προσδιορίζει την ένταξη τους στην συγκεκριμένη εφαρμογή-test (δεν δίνεται κώδικας επειδή είναι ουσιαστικά ο ίδιος με τα πρότυπα αρχεία) Εφαρμογές Σε αυτό το σημείο παρουσιάζονται 3 εφαρμογές που κάνουν χρήση του ΑΤΔ Στοίβα με Μερική Απόκρυψη. Mε μικρές αλλαγές μπορούν να κάνουν χρήση και της Διεπαφής με Ολική Απόκρυψη. Δ.Μήλιος 6

7 Οι εφαρμογές αυτές σε πλαίσιο αρχείων και όπως έχει αναλυθεί και στο 2 ο κεφάλαιο περιλαμβάνούν η καθεμία τα αρχεία Διεπαφής-Υλοποίησης της στοίβας, τα αρχεία Διεπαφής-Υλοποίησης του τύπου στοιχείου στοίβας και προφανώς το αρχείο-εφαρμογή main το οποίο υλοποιεί με τις κατάλληλες κλήσεις των συναρτήσεων-πράξεων το αντίστοιχο αποτέλεσμα που θέλει να επιτύχει η καθεμία από αυτές Μετατροπή ακεραίων αριθμών από το δεκαδικό στο δυαδικό Ακολουθεί ο κώδικας του αρχείου-εφαρμογής: #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include "Stack.h" #include "TStoixeioyStoivas.h" int main(void) { int number; TStoixeioyStoivas ypoloipo; /*to ypoloipo ths diaireshs ari8mos/2*/ int error,out_err; TStoivas stack; printf("dwste ena 8etiko akeraio:"); scanf("%d",&number); Stoiva_dimiourgia(&stack); while (number!= 0) { TSstoiva_setValue(&ypoloipo, number%2); Stoiva_othisi(&stack,ypoloipo,&error); number = number/2; printf("o arithmos sto dyadiko systhma einai:"); while (!Stoiva_keni(stack) ) { Stoiva_exagogi(&stack,&ypoloipo,&error); out_err=tsstoiva_writevalue(stdout,ypoloipo); if(out_err <0) { printf("\n error stin writevalue!\n"); printf("\n\n"); getch(); return 0; Υπολογισμός της τιμής μιας μεταθεματικής παράστασης Δ.Μήλιος 7

8 Εδώ διευκρινίζεται ότι στα πλαίσια σωστής εκτέλεσης της εφαρμογής στο αρχείο Διεπαφής του τύπου στοιχείου που χρησιμοποιεί η συγκεκριμένη εφαρμογή το TStoixeioyStoivas έχει οριστεί ως float. Ακολουθεί ο κώδικας του αρχείου Υλοποίησης του τύπου Στοιχείου στοίβας για να τονισθεί η ειδοποιός διαφορά και στην υλοποίηση των πράξεων του τύπου στοιχείου: #include "TStoixeioyStoivas.h" void TSstoiva_setValue (TStoixeioyStoivas *target, TStoixeioyStoivas source) { *target=source; int TSstoiva_readValue (FILE *from, TStoixeioyStoivas * Elem) { int fd; fd=fscanf(from, "%5.2f", Elem); if(fd==1) return 1; return 0; int TSstoiva_writeValue (FILE *to, TStoixeioyStoivas Elem) { int fd; fd=fprintf(to, "%5.2f--",Elem); return fd; Ακολουθεί ο κώδικας του αρχείου-εφαρμογής: #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include "Stack.h" #include "TStoixeioyStoivas.h" /*orismos synarthsewn*/ TStoixeioyStoivas upologismos (char,tstoixeioystoivas,tstoixeioystoivas); int einai_telestis (char); int main(void) { int sfalma; TStoivas stoiva; /*stoiva twn orwn*/ TStoixeioyStoivas oros1,oros2,apotelesma; char apantisi, metathematiki[256]; int i, ch, symbolo; Δ.Μήλιος 8

9 do { Stoiva_dimiourgia(&stoiva); metathematiki[0]='\0'; i=0; printf("dwste th meta8ematikh parastash:"); while ( (symbolo = getchar())!= '\n') { metathematiki[i]=symbolo; i++; if (symbolo >= '0' && symbolo <= '9') /*bre8hke oros*/ { TSstoiva_setValue(&apotelesma, (float)(symbolo-'0')); Stoiva_othisi(&stoiva,apotelesma,&sfalma); if ( einai_telestis(symbolo) ) /*bre8hke telesths*/ { Stoiva_exagogi(&stoiva,&oros1,&sfalma); Stoiva_exagogi(&stoiva,&oros2,&sfalma); TSstoiva_setValue(&apotelesma, upologismos(symbolo,oros1,oros2)); Stoiva_othisi(&stoiva,apotelesma,&sfalma); /*while ( (symbolo=getchar())!= '\n')*/ metathematiki[i]='\0'; Stoiva_exagogi(&stoiva,&apotelesma,&sfalma); printf("%s=", metathematiki); fprintf(stdout, "%5.2f",(float) apotelesma); printf("\nepi8ymeite na synexisete? (N/n gia NAI)\n"); apantisi=getchar(); while ((ch = getchar())!= '\n' && ch!= EOF); /* int ch */ while ( apantisi=='n' apantisi=='n'); return 0; TStoixeioyStoivas upologismos (char symbolo, TStoixeioyStoivas oros1, TStoixeioyStoivas oros2) { TStoixeioyStoivas apotelesma = 0; switch (symbolo) { case '+' : case '-' : case '*' : TSstoiva_setValue(&apotelesma,oros1 + oros2); TSstoiva_setValue(&apotelesma, oros1 - oros2); TSstoiva_setValue(&apotelesma, oros1 * oros2); Δ.Μήλιος 9

10 case '/' : TSstoiva_setValue(&apotelesma, oros1 / oros2); default : printf("%c: mh egkyros telesths!\n", symbolo); // printf(" ddd %5.2f\n",apotelesma); return apotelesma; int einai_telestis (char c) { return c == '+' c == '-' c == '*' c == '/'; Μετατροπή ενδοθεματικής παράστασης στην μεταθεματική μορφή της Εδώ διευκρινίζεται ότι στα πλαίσια σωστής εκτέλεσης της εφαρμογής στο αρχείο Διεπαφής του τύπου στοιχείου που χρησιμοποιεί η συγκεκριμένη εφαρμογή το TStoixeioyStoivas έχει οριστεί ως char. Ακολουθεί ο κώδικας του αρχείου Υλοποίησης του τύπου Στοιχείου στοίβας για να τονισθεί η ειδοποιός διαφορά και στην υλοποίηση των πράξεων του τύπου στοιχείου: #include "TStoixeioyStoivas.h" int TSstoiva_iso (TStoixeioyStoivas Elem1, TStoixeioyStoivas Elem2) { return(elem1 == Elem2); void TSstoiva_setValue (TStoixeioyStoivas *target, TStoixeioyStoivas source) { *target=source; Δ.Μήλιος 10

11 int TSstoiva_readValue (FILE *from, TStoixeioyStoivas * Elem) { int fd; fd=fscanf(from, "%2c", Elem); if(fd==1) return 1; return 0; int TSstoiva_writeValue (FILE *to, TStoixeioyStoivas Elem) { int fd; fd=fprintf(to, "%2c--",Elem); return fd; Ακολουθεί ο κώδικας του αρχείου-εφαρμογής: #include <stdio.h> #include <string.h> #include <stdlib.h> #include "Stack.h" #include "TStoixeioyStoivas.h" #define MIKOS 80 /*megisto plh8os xarakthrwn ths parastashs*/ #define TELOS ';' /*endeiksh telous ths endo8ematikhs parastashs*/ #define synolo_teleston "+-*/" /*synolo telestwn*/ /*orismos synarthsewn*/ int protereotita(char); void metatropi(tstoixeioystoivas *); int main(void) { TStoixeioyStoivas endo_parastasi[mikos]; int i; printf("dwste thn endo8ematikh parastash. Topo8ethste ; sto telos.\n"); i=-1; do { i++; TSstoiva_setValue(&endo_parastasi[i], (char) getchar()); Δ.Μήλιος 11

12 while (!TSstoiva_iso(endo_parastasi[i], TELOS) ); i++; TSstoiva_setValue(&endo_parastasi[i], '\0'); printf("h meta8ematikh morfh einai: "); metatropi(endo_parastasi); printf("\n"); getch(); return 0; int protereotita(char telestis) /*Epistrefei thn proteraiothta tou telesth telestis*/ { switch(telestis) { case '(': return 0; case '+': case '-': return 1; case '*': case '/': default: return 2; void metatropi (TStoixeioyStoivas endo_parastasi[]) /*Metatrepei thn endo8ematikh morfh mias parastashs sthn meta8ematikh ths morfh*/ { TStoivas stoiva; /*stoiva telestwn*/ int i,out_err; TStoixeioyStoivas symbolo,symbolo_korifi; int sfalma,lathos,telos_exagogis; /*Elegxei to telos e3agwghs orwn apo th stoiva*/ Stoiva_dimiourgia(&stoiva); lathos =0; /*arxh metatrophs*/ i=0; TSstoiva_setValue(&symbolo, endo_parastasi[0]); while ((!TSstoiva_iso(symbolo, TELOS)) && (!lathos) ) { Δ.Μήλιος 12

13 while( TSstoiva_iso(endo_parastasi[i], ' ') )/*agnohsh kenwn*/ i++; symbolo = endo_parastasi[i]; if ( TSstoiva_iso(symbolo, '(') ) /*aristerh paren8esh*/ Stoiva_othisi(&stoiva,symbolo,&sfalma); if ( TSstoiva_iso(symbolo, ')') )/*deksia paren8esh*/ { telos_exagogis = 0; do { if (Stoiva_keni(stoiva)) lathos =1; { Stoiva_exagogi(&stoiva,&symbolo_korifi,&sfalma); if (!TSstoiva_iso(symbolo_korifi, '(') ) { out_err=tsstoiva_writevalue(stdout,symbolo_korifi); if(out_err <0) {printf("\n error stin writevalue!\n"); telos_exagogis=1; while ((!telos_exagogis)&&(!lathos)); if ( strchr(synolo_teleston,symbolo)!=null )/*telesths*/ { telos_exagogis=0; while (!Stoiva_keni(stoiva) && (!telos_exagogis) ) { Stoiva_exagogi(&stoiva,&symbolo_korifi,&sfalma); if ((protereotita(symbolo))<=(protereotita(symbolo_korifi))) { out_err=tsstoiva_writevalue(stdout,symbolo_korifi); if(out_err <0) { printf("\n error stin writevalue!\n"); { Stoiva_othisi(&stoiva,symbolo_korifi,&sfalma); telos_exagogis=1; Δ.Μήλιος 13

14 Stoiva_othisi(&stoiva,symbolo,&sfalma); if (!TSstoiva_iso(symbolo, TELOS) ) /*oros*/ { out_err=tsstoiva_writevalue(stdout,symbolo); if(out_err <0) { printf("\n error stin writevalue!\n"); i++; /*while ( (!TSstoiva_iso(symbolo, TELOS)) && (!lathos) )*/ /*Eksagwgh kai ektypwsh tvn stoixeiwn ths stoivas.*/ while ( (!Stoiva_keni(stoiva)) && (!lathos) ) { Stoiva_exagogi(&stoiva,&symbolo_korifi,&sfalma); if (!TSstoiva_iso(symbolo_korifi, '(') ) { out_err=tsstoiva_writevalue(stdout,symbolo_korifi); if(out_err <0) { printf("\n error stin writevalue!\n"); lathos =1; if (lathos) printf("la8os sthn endo8ematikh parastash.\n"); printf("\n"); Υλοποίηση 2 η : Ολική Απόκρυψη Αρχεία Διεπαφής-Υλοποίησης Στο αρχείο Διεπαφής για την υλοποίηση με Ολική Απόκρυψη τα βασικά στοιχεία που εντοπίζονται είναι η δήλωση του δείκτη της δομής της στοίβας και οι δηλώσεις των συναρτήσεων που υλοποιούν τις πράξεις του ΑΤΔ στοίβα. Προφανώς παρατηρείται πλέον πως οι συναρτήσεις έχουν διαφορετικές παραμέτρους σε σχέση με αυτές της Διεπαφής της Υλοποίησης με Μερική Απόκρυψη πράγμα κατανοητό καθώς η προσπέλαση της δομής γίνεται πλέον με χρήση δείκτη. Υπάρχουν στην Ολική Απόκρυψη και 2 extra συναρτήσεις, Stoiva_gemati: ελέγχει αν η στοίβα είναι γεμάτη, Stoiva_Destructor: καταστρέφει την στοίβα. Τέλος είναι αυτονόητο πως το μονοπάτι του Δ.Μήλιος 14

15 include για την Διεπαφή του τύπου στοιχείου δεν υπάρχει αφού πρόκειται για πρότυπο αρχείο. Ακολουθεί ο κώδικας του αρχείου Διεπαφής: #ifndef STACK_OA #define STACK_OA #include "to antistoixo.h typou stoixeiou" /*edo analoga tin efarmogi i to test tou tipou stoixeiou mpainei to antoistixo.h tou tipou stoixeiou */ /*orismoi typwn*/ typedef struct StackStruct * HandleStoivas; /*dhlwseis synarthsewn*/ /*dhmioyrgia/katastrofh*/ HandleStoivas Stoiva_Constructor(); /* real creation not initialisation */ void Stoiva_Destructor(HandleStoivas * StoivaPtrPtr); /*Prakseis elegxoy*/ int Stoiva_keni(const HandleStoivas StoivaPtr); int Stoiva_gemati(const HandleStoivas StoivaPtr); /*Prakseis pros8eshs/apomakrynshs*/ void Stoiva_exagogi(const HandleStoivas StoivaPtr, TStoixeioyStoivas * const stoixeioptr, int *ypoxeilisi); void Stoiva_othisi(const HandleStoivas StoivaPtr, TStoixeioyStoivas stoixeio, int *yperxeilisi); #endif /*#ifndef STACK_OA */ Ακολουθεί ο κώδικας του αρχείου Υλοποίησης: #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <malloc.h> #include "Stack-OA.h" #define PLITHOS 5 /*megisto epitrepto mege8os stoivas*/ Δ.Μήλιος 15

16 typedef struct StackStruct { int korifi; /*8esh toy prwtoy stoixeioy ths stoivas*/ TStoixeioyStoivas pinakas[plithos]; /*o pinakas twn stoixeiwn*/ StackStruct; /*orismos synarthsewn*/ HandleStoivas Stoiva_Constructor() {/* Pro: Kamia * Meta: Dhmioyrgia kenhs stoivas */ HandleStoivas ThisStoiva= malloc(sizeof(stackstruct)); ThisStoiva->korifi = -1; return ThisStoiva; void Stoiva_Destructor(HandleStoivas * StoivaPtrPtr) {/* Pro: Dhmioyrgia ths stoiva * Meta: Katastrofi ths stoivas */ free(*stoivaptrptr); *StoivaPtrPtr = NULL; int Stoiva_keni(const HandleStoivas StoivaPtr) {/* Pro: Dhmioyrgia ths stoiva * Meta: Epistrefei 1 an h stoiva einai kenh alliws 0 */ return (StoivaPtr->korifi == -1); int Stoiva_gemati(const HandleStoivas StoivaPtr) {/* Pro: Dhmioyrgia ths stoiva * Meta: Epistrefei 1 an h stoiva einai gemath alliws 0 */ return (StoivaPtr->korifi == PLITHOS-1); Δ.Μήλιος 16

17 void Stoiva_exagogi(const HandleStoivas StoivaPtr, TStoixeioyStoivas * const stoixeioptr, int *ypoxeilisi) {/* Pro: Mh kenh stoiva * Meta: Eksagetai to stoixeio apo th stoiva */ if (Stoiva_keni(StoivaPtr)) *ypoxeilisi = 1; { *ypoxeilisi = 0; TSstoiva_setValue(stoixeioPtr, >korifi]); StoivaPtr->korifi--; StoivaPtr->pinakas[StoivaPtr- void Stoiva_othisi(const HandleStoivas StoivaPtr,TStoixeioyStoivas stoixeio, int *yperxeilisi) {/* Pro: Dhmioyrgia ths stoiva * Meta: Wtheitai to stoixeio sth stoiva */ if (Stoiva_gemati(StoivaPtr)) *yperxeilisi = 1; { *yperxeilisi = 0; StoivaPtr->korifi++; TSstoiva_setValue(&(StoivaPtr->pinakas[StoivaPtr->korifi]), stoixeio); Αρχεία Δοκιμής Στα αρχεία δοκιμής περιλαμβάνεται το αρχείο main που χρησιμοποιείται ως αρχείο test για τις πράξεις της ATΔ Στοίβα. Ακολουθεί ο κώδικας του αρχείου δοκιμής: Ακόμη όμως περιλαμβάνονται όπως και στην μερική απόκρυψη τα αρχεία Διεπαφής και Υλοποίησης της στοίβας (δεν δίνεται κώδικας επειδή είναι ουσιαστικά ο ίδιος με τα πρότυπα αρχεία) Αρχεία Διεπαφής-Υλοποίησης Τύπου Στοιχείου Στοίβας Ουσιαστικά πρόκειται για τα αρχεία που υλοποιούν τις βασικές πράξεις του τύπου στοιχείου Στοίβας και ανάλογα με το τι τύπο στοιχείου θέλει και ο χρήστης, όπως αναλύεται και στο κεφάλαιο 2, υπάρχουν δυνατές 3 υλοποιήσεις του τύπου στοιχείου. TS-int: Δ.Μήλιος 17

18 Ακολουθεί ο κώδικας του αρχείου Διεπαφής: #ifndef TStoixeioyStoivas_H #define TStoixeioyStoivas_H #include <stdio.h> typedef int TStoixeioyStoivas; void TSstoiva_setValue (TStoixeioyStoivas *target, TStoixeioyStoivas source); int TSstoiva_readValue (FILE *from, TStoixeioyStoivas * Elem); int TSstoiva_writeValue (FILE *to, TStoixeioyStoivas Elem); #endif Ακολουθεί ο κώδικας του αρχείου Yλοποιήσης: #include "TStoixeioyStoivas.h" void TSstoiva_setValue (TStoixeioyStoivas *target, TStoixeioyStoivas source) { *target=source; int TSstoiva_readValue (FILE *from, TStoixeioyStoivas * Elem) { int fd; fd=fscanf(from, "%d", Elem); return fd; if(fd==1) return 1; return 0; int TSstoiva_writeValue (FILE *to, TStoixeioyStoivas Elem) { int fd; fd=fprintf(to, "%d--", Elem); return fd; TS-string: Ακολουθεί ο κώδικας του αρχείου Διεπαφής: #ifndef TStoixeioyStoivas_H #define TStoixeioyStoivas_H #define CPLITHOS 15 #include <stdio.h> Δ.Μήλιος 18

19 #include <string.h> typedef char TStoixeioyStoivas[CPLITHOS]; void TSstoiva_setValue (TStoixeioyStoivas *target, TStoixeioyStoivas source); int TSstoiva_readValue (FILE *from, TStoixeioyStoivas * Elem); int TSstoiva_writeValue (FILE *to, TStoixeioyStoivas Elem); #endif Ακολουθεί ο κώδικας του αρχείου Yλοποιήσης: #include "TStoixeioyStoivas.h" void TSstoiva_setValue (TStoixeioyStoivas *target, TStoixeioyStoivas source) { strncpy(*target, source,cplithos); int TSstoiva_readValue (FILE *from, TStoixeioyStoivas *Elem) { int fd; fd=fscanf(from, "%s", Elem); if(fd==1) return 1; return 0; int TSstoiva_writeValue (FILE *to, TStoixeioyStoivas Elem) { int fd; fd=fprintf(to, "%s--", Elem); return fd; TS-struct: Ακολουθεί ο κώδικας του αρχείου Διεπαφής: #ifndef TStoixeioyStoivas_H #define TStoixeioyStoivas_H #define CPLITHOS 15 #include <stdio.h> #include <string.h> typedef struct { int integer; Δ.Μήλιος 19

20 char string[cplithos]; TStoixeioyStoivas; void TSstoiva_setValue (TStoixeioyStoivas *target, TStoixeioyStoivas source); int TSstoiva_readValue (FILE *from, TStoixeioyStoivas * Elem); int TSstoiva_writeValue (FILE *to, TStoixeioyStoivas Elem); #endif Ακολουθεί ο κώδικας του αρχείου Yλοποιήσης: #include "TStoixeioyStoivas.h" void TSstoiva_setValue (TStoixeioyStoivas *target, TStoixeioyStoivas source) { target->integer=source.integer; strncpy(target->string,source.string,cplithos); int TSstoiva_readValue (FILE *from, TStoixeioyStoivas * Elem) { int fd; fd=fscanf(from,"%d %s",&(elem->integer),elem->string); if(fd==2) return 1; return 0; int TSstoiva_writeValue (FILE *to, TStoixeioyStoivas Elem) { int fd; fd=fprintf(to,"%d %s-- ", Elem.integer,Elem.string); return fd; Προφανώς έξω από τους φακέλους στα πλαίσια της επιλογής του χρήστη και όσων άλλων παραθέτονται στο κεφάλαιο 2 για την επεξήγηση των αρχείων της συγκεκριμένης ενότητας βρίσκονται πάλι τα αρχεία Διεπαφής και Υλοποίησης του TS-int ως default υλοποίηση που χρησιμοποιούν οι δοκιμές-main των επιμέρους υλοποιήσεων της στοίβας (Μερική, Ολική απόκρυψη). Δ.Μήλιος 20