Ćwiczenie laboratoryjne. Oprogramowanie i badanie kolejki

(1)

Ćwiczenie laboratoryjne

„Oprogramowanie i badanie kolejki”

Tematy ćwiczenia

• realizacja kolejki dla tablicowej i listowej reprezentacji.

• operacje nad kolejką.

Sprawozdanie

Na każdym zajęciu laboratoryjnym sporządza się za pomocą edytora Word sprawozdanie.

Bazowa zawartość sprawozdania musi być przygotowana w domu przed ćwiczeniem (sprawozdanie do ćwiczenia pierwszego jest przygotowywane w czasie ćwiczenia).

W czasie ćwiczenia do sprawozdania są dodawane wyniki testowania.

Treść sprawozdania:

strona tytułowa,

spis treści sporządzony za pomocą Word'a,

dla każdego zadania rozdziały "Zadanie ", "Opracowanie zadania" (rozdział z tekstem programu i komentarzami),

"Testowanie" (rozdział z opisem danych wejściowych i wynikami testowania, w tym zrzuty aktywnego okna).

Wzorzec strony tytułowej znajduje się w pliku Strona_tytulowa_niestac_AiSD.doc.

Nazwa (bez polskich liter, żeby można było archiwizować) pliku ze sprawozdaniem musi zawierać skrót "AiSD_", numer grupy, numer ćwiczenia i nazwisko studenta.

Pliki ze sprawozdaniem są przekazywane do archiwum grupy.

a) Kolejka przy tablicowej reprezentacji Zadanie

Zadanie polega na oprogramowaniu kolejki liczb lub liter dla tablicowej reprezentacji.

Program musi

 wyświetlać zawartość kolejki oraz elementy na początku i końcu kolejki,

 przyjmować i zapisywać do kolejki nowy element,

 odczytywać element z kolejki,

 komunikować o tym, że kolejka jest pusta.

Opracowanie zadania

( t e k s t p r o g r a m u )

Testowanie

1. Wypróbować odczyt elementu z kolejki i otrzymać komunikat, że kolejka jest pusta.

2. Wprowadzać do kolejki elementy danych (liczby lub litery) sprawdzając poprawność zapisywania i przemieszczenia wskaźnika końca kolejki.

3. Odczytywać z kolejki elementy danych (liczby lub litery) sprawdzając poprawność wyprowadzenia i przemieszczenia wskaźnika początku kolejki.

Tabela wariantów

Np ^Typ

elementu Rozmiar Np ^Typ

elementu Rozmiar 1 litera 5 9 liczba 21 17 litera 4 25 liczba 20 2 litera 7 10 liczba 23 18 litera 6 26 liczba 22 3 litera 9 11 liczba 25 19 litera 8 27 liczba 24 4 litera 11 12 liczba 27 20 litera 10 28 liczba 26 5 litera 13 13 liczba 29 21 litera 12 29 liczba 28 6 litera 15 14 liczba 31 22 litera 14 30 liczba 30 7 litera 17 15 liczba 33 23 litera 16 31 liczba 32 8 litera 19 16 liczba 35 24 litera 18 32 liczba 34

(2)

Wskazówki 1) Środowisko

[---

Projekt dla tego ćwiczenia pod nazwą np. „cwN” można stworzyć poprzez kopiowanie poprzedniego projektu pod nazwą np. „cwP”.

W tym celu należy:

a) skopiować folder poprzedniego projektu ze wszystkimi plikami i folderami;

b) zmienić nazwy folderów z cwP na cwN;

c) wprowadzić korektę do nazw plików z rozszerzeniami „.sln” i „.vcxproj”; inne pliki z cwP w nazwie można skasować;

d) wewnątrz plików z rozszerzeniami „.sln” i „.vcxproj” za pomocą Notatnika zamienić cwP na cwN;

e) w plikach MyForm.h i MyForm.cpp za pomocą Notatnika zamienić cwP na cwN;

f) foldery Debug można wyczyścić.

---]

Wejść do środowiska Microsoft Visual Studio.

Wybrać punkt menu „File / New / Project...”,

zaznaczyć rodzaj aplikacji „CLR” w „Templates / Visual C++” i wybrać "CLR Empty Project", dalej na dole okna w polu "Name" wprowadzić nazwę projektu, a

za pomocą przycisku "Browse" w polu "Location" wyznaczyć folder projektu.

Nacisnąć przycisk "OK".

W menu projektu wybrać "PROJECT / Properties".

W oknie "Property Pages" wpisać do opcji "Configuration Properties / Linker / Advanced / Entry Point" nazwę "main".

Nacisnąć przyciski "Zastosuj" i "OK".

W podoknie "Solution Explorer" nacisnąć prawym przyciskiem myszy na nazwę projektu, wybrać punkt menu "Add / New Item...",

wybrać "UI / Windows Form" (w polskojęzycznym środowisku „UI / Formularz systemu Windows”) i nacisnąć "Add".

Jeśli środowisko pokaże okno „MyForm.h[Design]” z komunikatem o niemożliwości stworzenia obrazu, to należy zamknąć tą kartę.

Otworzyć kartę "MyForm.cpp", w którą umieścić tekst z głównym podprogramem "main":

#include "MyForm.h"

using namespace cli;

using namespace System;

using namespace System::Windows::Forms;

[STAThreadAttribute]

int main(array<System::String^>^ args) {

Application::EnableVisualStyles();

Application::SetCompatibleTextRenderingDefault(false);

Application::Run(gcnew Pr::MyForm());

}

gdzie "Pr" to nazwa projektu.

Po zakończeniu tych operacji należy zamknąć projekt i znowu otworzyć go.

2) Opracowanie graficznej części aplikacji Dodać do formularza obiekty graficzne:

- do wyświetlenia zawartości kolejki i elementów na początku i końcu kolejki, - do wprowadzenia nowego elementu w celu zapisywania do kolejki,

- do odczytu elementu z kolejki,

- do komunikowania o przepełnieniu kolejki lub o tym, że kolejka jest pusta, - do wyświetlenia elementu odczytanego z kolejki.

Potrzebne zmienne należy zadeklarować jako globalne na początku pliku, na przykład:

(3)

const int RK=3; //rozmiar kolejki int kolej[RK]; // kolejka z liczbami lub

wchar_t kolej[RK]; // kolejka z literami int jpk=0; //indeks początku kolejki int jkk=0; //indeks końca kolejki

Do wyświetlenia zawartości kolejki oraz elementów na początku i końcu kolejki jest wygodnie skorzystać z obiektu typu ListBox.

Początku i końcu kolejki mogą odpowiadać zaznaczone wiersze ListBox’a.

Aby wyświetlić dwa wiersze w obiekcie typu ListBox, właściwość SelectionMode musi być ustawiona na "MultiSimple".

Wiersze w obiekcie typu ListBox należy zaznaczać przez metodę „SetSelected”.

Przykładowo:

listBox1->SetSelected(0,true); //zaznaczony jest pierwszy wiersz z indeksem 0 listBox1->SetSelected(0,false); //zdejmowanie zaznaczenia wierszu 0

Wyświetlenie zawartości kolejki w obiekcie listBox1:

listBox1->Items->Clear();

for (int i=0;i<RK;i++) listBox1->Items->Add(kolej[i]);

if (jpk<RK) listBox1->SetSelected(jpk,true);//zaznaczony jest wiersz z indeksem jpk

if (jkk<RK) listBox1->SetSelected(jkk,true);//zaznaczony jest wiersz z indeksem jkk

W celu zapełnienia ListBox’a wewnątrz procedury "Load", którą system wykonuje jeden raz przy ładowaniu formularza, należy wpisać następujące instrukcje:

//---

for (int i=0;i<RK;i++) listBox1->Items->Add(0); //dla liczb lub

for (int i=0;i<RK;i++) listBox1->Items->Add(L"-"); //dla liter //---

if (jpk<RK) listBox1->SetSelected(jpk,true);//zaznaczony jest wiersz z indeksem jpk

if (jkk<RK) listBox1->SetSelected(jkk,true);//zaznaczony jest wiersz z indeksem jkk

Wprowadzenie nowego elementu lepiej realizować za pomocą dwóch obiektów:

dla liczb: okienka typu NumericUpDown lub okienka typu TextBox , dla liter: okienka typu TextBox

i klawiszu typu Button z napisem „Dodaj”.

Odczyt liczby z obiektu typu NumericUpDown:

kolej[jkk]=(int)numericUpDown1->Value;

Odczyt liczby z obiektu typu TextBox:

kolej[jkk]=System::Int32::Parse(textBox1->Text);

Odczyt litery z obiektu typu TextBox:

kolej[jkk]=textBox1->Text[0];

(4)

Odczyt elementu z kolejki możną inicjować naciśnięciem klawisza "Odczyt" typu Button.

Odczytaną wartość można pokazać w okienku typu TextBox:

dla liczb:

textBox2->Text=kolej[jpk].ToString();

dla liter:

textBox2->Text=kolej[jpk].ToString();

(lub textBox2->Text=gcnew System::String(kolej[jpk],1); )

Bazowe operacje powinny być realizowane ze sprawdzaniem, czy jest kolejka pusta.

Do wyświetlenia tekstów komunikatów można dodać do formularza obiekt typu „StatusBar” lub

„StatusStrip / toolStripStatusLabel”.

Wyświetlenie komunikatu w obiekcie typu StatusBar:

statusBar1->Text = "...";

Podobnie w obiekcie typu toolStripStatusLabel:

toolStripStatusLabel1->Text = "...";

Inny sposób wyświetlenia tekstów komunikatów - wykorzystanie statycznej metody Show() klasy MessageBox:

System::Windows::Forms::MessageBox::Show("tekst komunikatu", "Komunikat", MessageBoxButtons::OK, MessageBoxIcon::Exclamation);

Oprogramowanie operacji bazowych

Warunek "czy jest kolejka pusta" sprawdzamy następująco:

if (jpk==jkk) {

// komunikat "Kolejka jest pusta"

} else {

// instrukcje odczytu elementu z kolejki }

Aby dodać do kolejki nowy element korzystamy z dwóch instrukcji:

1) zapisywanie do tablicy kolejki nowego elementu według indeksu jkk końca kolejki, 2) zwiększenie indeksu jkk końca kolejki o jeden.

(jeżeli indeks jkk końca kolejki przyjmie wartość rozmiaru kolejki, to w kolejce cyklicznej ten indeks należy zerować).

Instrukcje należy rozmieścić wewnątrz procedury, którą tworzy system w odpowiedzi na podwójne klikniecie klawisza „Dodaj”.

W celu odejmowania elementu od kolejki korzystamy z dwóch instrukcji:

1) odczyt z tablicy kolejki elementu według indeksu jpk początku kolejki, 2) zwiększenie indeksu jpk początku kolejki o jeden.

(jeżeli indeks jpk początku kolejki przyjmie wartość rozmiaru kolejki, to w kolejce cyklicznej ten indeks należy zerować).

(5)

b) Kolejka przy listowej reprezentacji Zadanie

Zadanie polega na oprogramowaniu kolejki liczb lub liter dla listowej reprezentacji.

Program musi

 wyświetlać zawartość kolejki oraz elementy na początku i końcu kolejki,

 przyjmować i zapisywać do kolejki nowy element,

 odczytywać element z kolejki,

 komunikować o tym, że kolejka jest pusta.

Opracowanie zadania

( t e k s t p r o g r a m u )

Testowanie

1. Wypróbować odczyt elementu z kolejki i otrzymać komunikat, że kolejka jest pusta.

2. Wprowadzać do kolejki elementy danych (liczby lub litery) sprawdzając poprawność wprowadzenia.

3. Odczytywać z kolejki elementy danych (liczby lub litery) sprawdzając poprawność wyprowadzenia.

Tabela wariantów

Np Typ

elementu Początek

kolejki Np Typ

elementu Początek kolejki 1 liczba początek

listy 9 litera początek listy

17 liczba początek listy

25 litera początek listy 2 liczba koniec

listy 10 litera koniec listy

18 liczba koniec listy

26 litera koniec listy 3 liczba początek

listy 11 litera początek listy

32 litera koniec listy

Wskazówki

Strukturę elementu kolejki, wskaźnik na początek listy oraz wskaźniki na elementy na początku i końcu kolejki należy deklarować jako globalne na początku pliku z klasą formularza, na przykład:

struct s_elem {

int liczba;

lub

wchar_t litera;

s_elem* nast;

s_elem(int newvalue,s_elem *pnast) {

this->liczba=newvalue;

this->nast=pnast;

} lub

s_elem(wchar_t newvalue,s_elem *pnast) {

this->litera=newvalue;

this->nast=pnast;

} };

s_elem* plista=0; //wskaźnik na początek listy

(6)

s_elem* ppk=0; //wskaźnik na końcowy element kolejki s_elem* pkk=0; //wskaźnik na początkowy element kolejki

W przypadku danej - litery pole danych ma typ wchar_t.

W przypadku reprezentacji kolejki przez listę nie są potrzebne zmienne - indeksy kolejki.

Opracowanie graficznej części aplikacji

Do wyświetlenia zawartości kolejki najlepiej skorzystać z obiektu typu ListBox.

Dlatego dodać do formularza drugi obiekt typu ListBox.

Wyświetlenie zawartości kolejki w obiekcie listBox2:

if (plista!=0) {

s_elem *pt=plista;

while (pt!=NULL) {

listBox2->Items->Add(pt->liczba.ToString());

lub

listBox2->Items->Add(pt->litera.ToString());

//---

pt=pt->nast;

} }

W celu zapełnienia ListBox’a wewnątrz procedury "Load", którą system wykonuje jeden raz przy ładowaniu formularza, należy wpisać następującą instrukcję:

Wprowadzenie nowego elementu lepiej realizować za pomocą dwóch obiektów:

dla liczb: okienka typu NumericUpDown lub okienka typu TextBox, dla liter: okienka typu TextBox

oraz klawiszu typu Button z napisem „Dodaj (lista)”.

Odczyt liczby z obiektu typu NumericUpDown:

int dana=(int)numericUpDown2->Value;

Odczyt liczby z obiektu typu TextBox:

kolej[jkk]=System::Int32::Parse(textBox2->Text);

Odczyt litery z obiektu typu TextBox:

wchar_t dana=textBox2->Text[0];

Odczyt elementu z początku kolejki możną inicjować naciśnięciem klawisza "Odczyt (lista)" typu Button.

Odczytaną wartość można pokazać w okienku typu TextBox:

dla liczb: textBox1->Text=liczba.ToString();

dla liter: textBox1->Text=litera.ToString();

(lub textBox1->Text=gcnew String(litera,1);)

Bazowe operacje na kolejce powinny być realizowane ze sprawdzaniem, czy jest kolejka pusta.

Do wyświetlenia tekstów komunikatów można dodać do formularza obiekt typu „StatusBar” lub

„StatusStrip / toolStripStatusLabel”.

(7)

Wyświetlenie komunikatu w obiekcie typu StatusBar:

statusBar1->Text = "...";

Podobnie w obiekcie typu toolStripStatusLabel:

toolStripStatusLabel1->Text = "...";

Inny sposób wyświetlenia tekstów komunikatów - wykorzystanie statycznej metody Show() klasy MessageBox:

System::Windows::Forms::MessageBox::Show("tekst komunikatu", "Komunikat", MessageBoxButtons::OK, MessageBoxIcon::Exclamation);

Oprogramowanie operacji bazowych

Warunek "czy jest kolejka pusta" sprawdzamy po wartości wskaźnika na początek listy:

if (plista==0) {

// komunikat "Kolejka jest pusta"

} else {

// instrukcje odczytu elementu z kolejki }

Wariant "Początek kolejki - koniec listy"

Dodawanie elementu do kolejki jest równoważnie dodawaniu elementu na początku listy:

... //przygotowywanie danej do dodawania plista=new s_elem(liczba,plista);

lub

plista=new s_elem(litera,plista);

Odejmowanie elementu od kolejki jest równoważnie odejmowaniu elementu na końcu listy:

if (plista==0) {

System::Windows::Forms::MessageBox::Show( "kolejka jest pusta",

"Komunikat",MessageBoxButtons::OK, MessageBoxIcon::Exclamation );

} else {

s_elem *pt=plista;

s_elem *pprev=0;//wskazuje na element, który wskazuje na aktualny element while (pt->nast!=0)

{ //szukanie końca listy pprev=pt;

pt=pt->nast;

} //---

int liczba=pt->liczba;

lub wchar_t litera=pt->litera;

... //wyświetlenie danej

delete pt; //niszczenie elementu //---

if (pprev==0) plista=0;

else pprev->nast=0;

}

(8)

Wariant "Początek kolejki - początek listy"

Dodawanie elementu do kolejki jest równoważnie dodawaniu elementu na końcu listy:

Algorytm operacji dodawania elementu na końcu listy niecyklicznej jednokierunkowej jest realizowany w niżej przytoczonym fragmencie.

... //przygotowywanie danej do dodawania //dodawanie:

s_elem *pnew=new s_elem(liczba, 0);//alokacja elementu lub

s_elem *pnew=new s_elem(litera, 0);//alokacja elementu //---

if (plista==0) plista=pnew; // dodawanie do pustej listy else

{ // lista nie jest pusta s_elem *pt=plista;

while (pt->nast!=NULL) pt=pt->nast; //szukanie końca listy pt->nast=pnew; //dołączenie do listy

}

Odejmowanie elementu od kolejki jest równoważnie odejmowaniu elementu z początku listy:

if (plista==0) {

System::Windows::Forms::MessageBox::Show( "Kolejka jest pusta",

"Komunikat",MessageBoxButtons::OK, MessageBoxIcon::Exclamation );

} else {

int liczba=plista->liczba;

lub

wchar_t litera=plista->litera;

... //wyświetlenie danej s_elem *pt=plista;

plista=pt->nast; //odejmowanie elementu z początku listy delete pt; //niszczenie elementu

}