Опубликован: 19.02.2009 | Доступ: свободный | Студентов: 3054 / 785 | Оценка: 4.35 / 4.11 | Длительность: 16:28:00
ISBN: 978-5-94774-401-9
Лекция 16:

Коллекции

Рассмотрим несколько примеров использования стека.

Пример 1.Для заданного значения n запишем в стек все числа от 1 до n, а затем извлечем из стека:

using System;
using System.Collections;

namespace ConsoleApplication
{
 class Program
 {
  public static void Main()
  {
   Console.Write("n= ");
   int n=int.Parse(Console.ReadLine());
   Stack intStack = new Stack();
   for (int i = 1; i <= n; i++)
    intStack.Push(i);
   Console.WriteLine("Размерность стека " + intStack.Count);

   Console.WriteLine("Верхний элемент стека = " + intStack.Peek());
   Console.WriteLine("Размерность стека " + intStack.Count);

   Console.Write("Содержимое стека = ");
   while (intStack.Count != 0)
   Console.Write("{0} ", intStack.Pop());
   Console.WriteLine("\nНовая размерность стека " + intStack.Count);
  }
 }
}

Пример 2.В текстовом файле содержится математическое выражение. Проверить баланс круглых скобок в данном выражении.

using System;
using System.Collections;
using System.IO;

namespace MyProgram
{
 class Program
 {
  public static void Main()
  {
   StreamReader fileIn=new StreamReader("t.txt",);
   string line=fileIn.ReadToEnd();
   fileIn.Close();
   Stack skobki=new Stack();
   bool flag=true;
//проверяем баланс скобок 
   for ( int i=0; i<line.Length;i++)
   {
    //если текущий символ открывающаяся скобка, то помещаем ее в стек
    if (line[i] == '(') skobki.Push(i);  
     else if (line[i] == ')') //если текущий символ закрывающаяся скобка, то
    {
    //если стек пустой, то для закрывающейся скобки не хватает парной открывающейся
    if (skobki.Count == 0) 
     { flag = false; Console.WriteLine("Возможно в позиции " + i + "лишняя ) скобка"); }
      else skobki.Pop(); //иначе извлекаем парную скобку
    }
   }
   //если после просмотра строки стек оказался пустым, то скобки сбалансированы
   if (skobki.Count == 0) { if (flag)Console.WriteLine("скобки сбалансированы"); }
   else //иначе баланс скобок нарушен
   {
    Console.Write("Возможно лишняя ( скобка в позиции:");
    while (skobki.Count != 0)
    {
     Console.Write("{0} ", (int)skobki.Pop());
    }
    Console.WriteLine();
   }
  }
 }
}
________t.txt_________
(1+2)-4*(a-3)/(2-7+6)
Класс Queue

АТД очередь - это частный случай однонаправленного списка, добавление элементов в который выполняется в один конец (хвост), а выборка производится с другого конца (головы). Другие операции с очередью не определены. При выборке элемент исключается из очереди. Говорят, что очередь реализует принцип обслуживания FIFO (fist in - fist out, первым пришел - первым вышел). Очередь проще всего представить в виде узкой трубы, в один конец которой бросают мячи, а с другого конца которой они вылетают. Понятно, что мяч, который был брошен в трубу первым, первым и вылетит с другого конца.

17_02

В С# реализацию АТД очередь представляет класс Queue, который также как и стек реализует интерфейсы ICollection, IEnumerable и ICloneable. Queue - это динамическая коллекция, размер которой изменяется. При необходимости увеличение вместимости очереди происходит с коэффициентом роста по умолчанию равным 2.0.

В классе Queue определены следующие конструкторы:

public Queue(); //создает пустую очередь, начальная вместимость которой равна 32
public Queue (int capacity); // создает пустую очередь, начальная вместимость которой равна capacity
//создает пустую очередь, начальная вместимость которой равна capacity, и коэффициент роста
//устанавливается параметром n
public Queue (int capacity, float n); 
//создает очередь, которая содержит элементы коллекции, заданной параметром с, и аналогичной
//вместимостью
public Queue (ICollection c);

Кроме методов, определенных в интерфейсах, реализуемых классом Queue, в этом классе определены собственные методы:

Метод Описание
public virtual bool Contains (object v) Возвращает значение true, если объект v содержится в вызывающей очереди, в противном случае возвращает значение false
public virtual void clear () Устанавливает свойство Count равным нулю, тем самым очищая очередь
public virtual object Dequeue () Возвращает объект из начала вызывающей очереди, удаляя его из очереди
public virtual object Peek () Возвращает объект из начала вызывающей очереди, не удаляя его из очереди
public virtual void Enqueue(object v) Добавляет объект v в конец очереди
public virtual object [ ] ToArrау () Возвращает массив, который содержит копии элементов из вызывающей очереди
public virtual void TrimToSizeO Устанавливает свойство Capacity равным значению свойства Count

Рассмотрим несколько примеров использования очереди.

Пример 1.Для заданного значения n запишем в очередь все числа от 1 до n, а затем извлечем их из очереди:

using System;
using System.Collections;
namespace MyProgram
{
 class Program
 {
  public static void Main()
  {
   Console.Write("n= ");
   int n=int.Parse(Console.ReadLine());
   Queue intQ = new Queue();
   for (int i = 1; i <= n; i++)
    intQ.Enqueue(i);
   Console.WriteLine("Размерность очереди " + intQ.Count);

   Console.WriteLine("Верхний элемент очереди = " + intQ.Peek());
   Console.WriteLine("Размерность очереди " + intQ.Count);
      
   Console.Write("Содержимое очереди = " );
   while (intQ.Count!=0)
    Console.Write("{0} ", intQ.Dequeue());
   Console.WriteLine("\nНовая размерность очереди " + intQ.Count);
  }
 }
}

Пример 2.В текстовом файле записана информация о людях (фамилия, имя, отчество, возраст, вес через пробел). Вывести на экран вначале информацию о людях младше 40 лет, а затем информацию о всех остальных.

using System;
using System.Collections;
using System.IO;
using System.Text;

namespace MyProgram
{
 class Program
 {
  public struct one //структура для хранения данных об одном человеке
  {
   public string f;
   public string i;
   public string o;
   public int age;
   public float massa;
  }
    
  public static void Main()
  {
    StreamReader fileIn = new StreamReader("t.txt",Encoding.GetEncoding(1251));
    string line;
    Queue people = new Queue();
    one a;
    Console.WriteLine("ВОЗРАСТ МЕНЕЕ 40 ЛЕТ");
    while ((line = fileIn.ReadLine()) != null) //читаем до конца файла 
    {
     string [] temp = line.Split(' '); //разбиваем строку на составные элементы
     //заполняем структуру 
     a.f = temp[0];
     a.i = temp[1];
     a.o = temp[2];
     a.age = int.Parse(temp[3]);
     a.massa = float.Parse(temp[4]);
     // если возраст меньше 40 лет, то выводим данные на экран, иначе помещаем их в 
     //очередь для временного хранения
     if (a.age<40) 
      Console.WriteLine(a.f + "\t"+ a.i + "\t"+ a.o + "\t"+a.age + "\t" + a.massa);
     else people.Enqueue(a);
    }
    fileIn.Close();
       
    Console.WriteLine("ВОЗРАСТ 40 ЛЕТ И СТАРШЕ");
    while (people.Count != 0) //извлекаем из очереди данные
    {
     a = (one)people.Dequeue();
     Console.WriteLine(a.f + "\t"+ a.i + "\t"+ a.o + "\t"+a.age + "\t" + a.massa);
    }
   
  }
 }
}_______________t.txt__________________
Иванов Сергей Николаевич 21 64
Петров Игорь Юрьевич 45 88
Семёнов Михаил Алексеевич 20 70
Пиманов Александр Дмитриевич 53 101
Класс ArrayList

В С# стандартные массивы имеют фиксированную длину, которая не может измениться во время выполнения программы. Класс ArrayList предназначен для поддержки динамических массивов, которые при необходимости могут увеличиваться или сокращаться.

Объект класса ArrayList представляет собой массив переменной длины, элементами которого являются объектные ссылки. Любой объект класса ArrayList создается с некоторым начальным размером. При превышении этого размера коллекция автоматически удваивается. В случае удаления объектов массив можно сократить.

Класс ArrayList реализует интерфейсы ICollection, IList, IEnumerable и ICloneable. В классе ArrayList определены следующие конструкторы:

//создает пустой массив с максимальной емкостью равной 16 элементам, при текущей размерности 0 
public ArrayList()  
public ArrayList(int capacity) //создает массив с заданной емкостью capacity, при текущей размерности 0
public ArrayList(ICollection с) //строит массив, который инициализируется элементами коллекции с

Помимо методов, определенных в интерфейсах, которые реализует класс ArrayList, в нем определены и собственные методы:

Метод Описание
public virtual void AddRange (ICollection с) Добавляет элементы из коллекции с в конец вызывающей коллекции
public virtual int BinarySearch (object v) В вызывающей отсортированной коллекции выполняет поиск значения, заданного параметром v. Возвращает индекс найденного элемента. Если искомое значение не обнаружено, возвращает отрицательное значение.
public virtual int BinarySearch (object v, IComparer comp) В вызывающей отсортированной коллекции выполняет поиск значения, заданного параметром v, на основе метода сравнения объектов, заданного параметром соmp. Возвращает индекс найденного элемента. Если искомое значение не обнаружено, возвращает отрицательное значение.
public virtual int BinarySearch (int startldx, int count, object v, IComparer comp) В вызывающей отсортированной коллекции выполняет поиск значения, заданного параметром v, на основе метода сравнения объектов, заданного параметром comp. Поиск начинается с элемента, индекс которого равен значению startIdx, и включает count элементов. Метод возвращает индекс найденного элемента. Если искомое значение не обнаружено, возвращает отрицательное значение.
public virtual void CopyTo(Array ar, int startIdx) Копирует содержимое вызывающей коллекции, начиная с элемента, индекс которого равен значению startIdx, в массив, заданный параметром аr. Приемный массив должен быть одномерным и совместимым по типу с элементами коллекции.
public virtual void CopyTo(int srcldx, Array ar, int destIdx, int count) Копирует count элементов вызывающей коллекции, начиная с элемента, индекс которого равен значению srcIdx, в массив, заданный параметром аr, начиная с элемента, индекс которого равен значению destIdx. Приемный массив должен быть одномерным и совместимым по типу с элементами коллекции
public virtual ArrayList GetRange(int idx, int count) Возвращает часть вызывающей коллекции типа ArrayList. Диапазон возвращаемой коллекции начинается с индекса idx и включает count элементов. Возвращаемый объект ссылается на те же элементы, что и вызывающий объект
public static ArrayList FixedSize(ArrayList ar) Превращает коллекцию ar в ArrayList -массив с фиксированным размером и возвращает результат
public virtual void InsertRange(int startldx, ICollection c) Вставляет элементы коллекции, заданной параметром с, в вызывающую коллекцию, начиная с индекса, заданного параметром startIdx
public virtual int LastlndexOf(object v) Возвращает индекс последнего вхождения объекта v в вызывающей коллекции. Если искомый объект не обнаружен, возвращает отрицательное значение
public static ArrayList Readonly(ArrayList ar) Превращает коллекцию ar в ArrayList -массив, предназначенный только для чтения
public virtual void RemoveRange(int idx, int count) Удаляет count элементов из вызывающей коллекции, начиная с элемента, индекс которого равен значению idx
public virtual void Reverse() Располагает элементы вызывающей коллекции в обратном порядке
public virtual void Reverse(int startldx, int count) Располагает в обратном порядке count элементов вызывающей коллекции, начиная с индекса startldx
public virtual void SetRange(int startldx, ICollection c) Заменяет элементы вызывающей коллекции, начиная с индекса startldx, элементами коллекции, заданной параметром с
public virtual void Sort() Сортирует коллекцию по возрастанию
public virtual void Sort(IComparer comp) Сортирует вызывающую коллекцию на основе метода сравнения объектов, заданного параметром comp. Если параметр comp имеет нулевое значение, для каждого объекта используется стандартный метод сравнения
public virtual void Sort ( int startidx, int endidx, icomparer comp) Сортирует часть вызывающей коллекции на основе метода сравнения объектов, заданного параметром comp. Сортировка начинается с индекса startidx и заканчивается индексом endidx. Если параметр comp имеет нулевое значение, для каждого объекта используется стандартный метод сравнения
public virtual object [ ] ToArray () Возвращает массив, который содержит копии элементов вызывающего объекта
public virtual Array ToArray (Type type) Возвращает массив, который содержит копии элементов вызывающего объекта. Тип элементов в этом массиве задается параметром type
public virtual void TrimToSize() Устанавливает свойство Capacity равным значению свойства Count

Свойство Capacity позволяет узнать или установить емкость вызывающего динамического массива типа ArrayList. Емкость представляет собой количество элементов, которые можно сохранить в ArrayList -массиве без его увеличения. Если вам заранее известно, сколько элементов должно содержаться в ArrayList -массиве, то размерность массива можно установить используя свойство Capacity, съэкономив тем самым системные ресурсы. Если нужно уменьшить размер ArrayList-массива, то путем установки свойства Capacity можно сделать его меньшим. Но устанавливаемое значение не должно быть меньше значения свойства Count, иначе будет сгенерировано исключение ArgumentOutOfRangeException. Чтобы сделать емкость ArrayList -массива равной действительному количеству элементов, хранимых в нем в данный момент, установите свойство Capacity равным свойству Count. Того же эффекта можно добиться, вызвав метод TrimToSize ().