תור שימושים בעולם התוכנה

Transcription

1 מבוא למדעי המחשב הרצאה : Queue, Iterator & Iterable תור מבנה נתונים אבסטרקטי תור שימושים בעולם התוכנה השימושים של תורים בעולם התוכנה מזכירים מאוד תורים במציאות: )VoIP( )YouTube( מקלדת שידור סרט באינטרנט שימוש ברשת לטובת מימוש של טלפון public interface Queue { public void enqueue(object o); public Object dequeue(); public boolean isempty(); ועוד... 4 enqueue (A) A = numofelements = = numofelements = 6 5

2 enqueue () enqueue () A A = numofelements = = numofelements = 8 7 enqueue (D) D = numofelements = = numofelements = 9 numofelements = D A n- = numofelements =

3 numofelements = numofelements = D enqueue (D) n- n- 4 public class ircularqueue implements Queue{ private int, numofelements, capacity; public ircularqueue(int capacity){ this.capacity = capacity; arr = new FixedSizeArray(capacity); = ; numofelements = ; numofelements = 4 X W n- V n- U 5 public void enqueue(object o){ if (numofelements == arr.size()){ throw new RuntimeException( "Queue is full!"); public Object dequeue(){ if (isempty()){ throw new EmptyQueueException(); arr.set(( + numofelements) % capacity, o); numofelements = numofelements+; public boolean isempty(){ return numofelements == ; //class ircularqueue Object res = arr.get(); arr.set(, null); = (+) % capacity; numofelements = numofelements-; return res;

4 יצירת סוג חדש של Exception מימוש תור בעזרת מחסנית public class QueueAsStack implements Queue{ private Stack stack; class EmptyQueueException extends RuntimeException{ public EmptyQueueException(){ public QueueAsStack () { stack = new StackAsArray(); public boolean isempty() {// easy... return stack.isempty(); public void enqueue(object o) {//quit easy as well... stack.push(o); super(); //class EmptyQueueException 9 מימוש תור בעזרת מחסנית ניתוח הפעולות )לתור ולמחסנית( פעולות יעילות הכנסת מספר קטן של פריטים הוצאת איבר ראשון פעולות לא יעילות הכנסת מספר גדול של פריטים )תלוי במימוש המערך( מציאת איבר בעל ערך מינימאלי מציאת איבר בעל מפתח מסוים public Object dequeue() { // hard work... if (stack.isempty()) throw new EmptyQueueException(); Stack auxstack = new StackAsArray(); while(!stack.isempty()) auxstack.push(stack.pop()); Object ret = auxstack.pop(); while(!auxstack.isempty()) stack.push(auxstack.pop()); return ret; //class QueueAsStack Iterator public interface Iterator{ public boolean hasnext(); public Object next(); public void remove(); public interface Iterable { public Iterator iterator(); 4 Iterator כיצד ניתן לאפשר בנאי מעתיק של מבנה הנתונים Set שלמדנו? כיצד ניתן לבצע חיתוך או איחוד בין שתי קבוצות? ישנו צורך בפונקציונאליות חשובה ברוב מבני הנתונים שעד כה התעלמנו ממנה היכולת לעבור על כל האיברים. 4

5 נעדכן את ממשק הקבוצה נוסיף את השיטה הדרושה במימוש הקבוצה public class SetAsArray implements Set { private int size; //... public Iterator iterator() { return new ArrayIterator(arr, size); public interface Set extends Iterable{ public void add(object data); public void remove(object data); public boolean contains(object data); public int size(); 6 5 נגדיר איטרטור עבור מערכים נגדיר איטרטור עבור מערכים public boolean hasnext() { return nextix < size; public Object next() { if (!hasnext()) throw new NoSuchElementException(); nextix = nextix+; return arr.get(nextix-); public void remove() { throw new UnsupportedOperationException(); //class ArrayIterator 8 public class ArrayIterator implements Iterator { private int nextix, size; public ArrayIterator(Array arr, int size) { this.arr = arr; this.size = size; nextix = ; 7 נוסיף בנאי מעתיק במימוש הקבוצה public class SetAsArray implements Set { int size; public SetAsArray(){ arr = new DynamicArray(); size = ; public SetAsArray(Set toopy){ this(); if (toopy == null) throw new NullPointerException("arguemnt to constructor is null"); Iterator iter = toopy.iterator(); while (iter.hasnext()) add(iter.next());