admin / 06.10.2018
Класс TList. Delphi для профессионалов. Списки и коллекции
 |
 |
 |
Содержание
Delphi для профессионалов. Списки и коллекции
Класс TList
Основой класса TList является список указателей. Сам список представляет собой динамический массив указателей, к которому можно обратиться через индексированное свойство
property Items[Index: Integer]: Pointer;
Нумерация элементов начинается с нуля.
Прямой доступ к элементам массива возможен через свойство
type
PPointerList = ^TPointerList;
TPointerList = array[0..MaxListSize-1] of Pointer;
property List: PPointerList;
которое имеет атрибут "только для чтения".
Так как элементы списка являются указателями на некоторые структуры, прямое обращение к составным частям этих структур через свойство items невозможно. Как это можно сделать, рассказывается ниже в примере.
Примечание
В списке могут содержаться указатели на разнородные структуры. Не обязательно хранить в списке только указатели на объекты или указатели на записи.
Реализованные в классе TList операции со списком обеспечивают потребности разработчика и совпадают с операциями списка строк.
Для добавления в конец списка нового указателя используется метод
function Add(Item: Pointer): Integer;
Прямое присваивание значения элементу, который еще не создан при помощи метода Add, вызовет ошибку времени выполнения.
Новый указатель можно добавить в нужное место списка. Для этого используется метод
procedure Insert(Index: Integer; Item: Pointer);
В параметре index указывается необходимый порядковый номер в списке.
Перенос существующего элемента на новое места осуществляется методом
procedure Move(Curlndex, Newlndex: Integer);
Параметр CurIndex определяет старое положение указателя. Параметр NewIndex задает новое его положение.
Также можно поменять местами два элемента, определяемые параметрами Indexl и Index2:
procedure Exchange(Indexl, Index2: Integer);
Для удаления указателей из списка используются два метода. Если известен индекс, применяется метод
procedure Delete(Index: Integer);
Если известен сам указатель, используется метод
function Remove(Item: Pointer): Integer;
Эти методы не уменьшают объем памяти, выделенной под список. При необходимости сделать это следует использовать свойство capacity. Также существует метод Expand, который увеличивает отведенную память автоматически в зависимости от текущего размера списка.
function Expand: TList;
Для того чтобы метод сработал, необходимо, чтобы count = Capacity. Алгоритм работы метода представлен в табл. 7.1.
Таблица 7.1. Алгоритм увеличения памяти списка
|
Значение свойства Capacity |
На сколько увеличится свойство Capacity |
Метод
procedure Clear; dynamic;
используется для удаления всех элементов списка сразу. Для поиска указателя по его значению используется метод
function IndexOf(Item: Pointer): Integer;
Метод возвращает индекс найденного элемента в списке. При неудачном поиске возвращается — 1.
Для сортировки элементов списка применяется метод
type TListSortCompare = function (Iteml, Item2: Pointer): Integer;
procedure Sort(Compare: TListSortCompare);
Так как состав структуры, на которую указывает элемент списка, невозможно заранее обобщить, разработка процедуры, осуществляющей сортировку, возлагается на программиста. Метод Sort лишь обеспечивает попарное сравнение указателей на основе созданного программистом алгоритма (пример сортировки см. выше в разд. "Класс TStringList").
Полностью все свойства и методы класса TList представлены в табл. 7.2.
Таблица 7.2. Свойства и методы класса TList
|
property Capacity: Integer; |
Определяет число строк, для которых выделена память |
|
Возвращает число строк в списке |
|
|
property Items [Index: Integer]: Pointer; |
|
|
type TPointerList = array [0 . .MaxListSize-i ] of Pointer; PPointerList = ATPointerList; property List: PPointerList; |
Динамический массив указателей |
|
function Add (Item: Pointer): Integer; |
Добавляет к списку новый указатель |
|
procedure Clear; dynamic; |
|
|
procedure Delete (Index: Integer:; |
Удаляет указатель с индексом Index |
|
class procedure Error (const Ksg: string; Data: Integer); virtual; |
Генерирует исключительную Ситуацию EListError. Сообщение об ошибке создается из форматирующей строки Msg и числового параметра Data |
|
procedure Exchange (Indexl, Index2: Integer); |
Меняет местами указатели с индексами Indexl и Index2 |
|
Увеличивает размер памяти, отведенной под список |
|
|
Возвращает первый указатель из списка |
|
|
function IndexOf (Item: Pointer): Integer; |
Возвращает индекс указателя, заданного параметром Item |
|
procedure Insert (Index: Integer; Item: Pointer) ; |
Вставляет новый элемент Items позицию Index |
|
Возвращает последний указатель в списке |
|
|
procedure Move (Curlndex, Newlndex: Integer); |
Перемещает элемент списка на новое место |
Удаляет из списка все пустые (Nil) указатели |
|
function Remove (Item: Pointer): Integer; |
Удаляет из списка указатель Item |
|
type TListSortCompare = function (Iteml, Item2 : Pointer): Integer; procedure Sort (Compare: TListSortCompare); |
Сортирует элементы списка |
|
|
|
|
||||
|
|
||||||||||
.
Проект фактически представляет собой онлайн хранилище свободно распространяемого программного кода. Свои разработки здесь могут размещать все желающие, а доступ к проектам можно получить всем пользователям с любой точки мира.
- У нас есть библиотека в которой много интересных примеров кода на различных языках программирования.
Обобщенные интерфейсы в Delphi
В проекте используется встроенный механизм издатель-подписчик. Я захотел чтобы подписчик имел для каждого типа события отдельный метод Receive, а не отдельный метод с огромным case-выражением, выбирающим действие для каждого типа события. Также я не хотел определять интерфейс для каждого типа события. Мне был нужен дженерик интерфейс подписчика, который получает тип события, как параметр.
Однако, я понятия не имел, могу ли я определить дженерик интерфейс, не говоря уже о реализации. Даже если предположить, что я могу сделать это, сможет ли Delphi выбрать правильный метод Receive для вызова? Есть только один способ узнать…
Обратите внимание: в этом примере убраны некоторые части кода, оставлены лишь те части, которые необходимы для демонстрации дженерик интерфейсов.
Класс TList — списки
О других частях я расскажу в своих следующих сообщениях.
Сперва я описал несколько простых событий. Их содержание не так интересно:
TSomeEvent = class // other stuff end; TSomeOtherEvent = class // other stuff end;
Затем, я определил дженерик интерфейс
ISubscriber<T> = interface procedure Receive(Event : T); end;
Этот интерфейс должен быть реализован подписчиками для получения событий разного типа. Заметьте, тип событий записан как джененрик тип T.
Затем, подписчики должны реализовать интерфейс для каждого типа событий, которые они хотят принимать. Поскольку это дженерик интерфейс — это довольно просто:
TMySubscribingObject = class(TInterfacedObject, ISubscriber<TSomeEvent>, ISubscriber<TSomeOtherEvent>) protected procedure Receive(Event : TSomeEvent); overload; procedure Receive(Event : TSomeOtherEvent); overload; end;
Здесь нет описания интерфейсов ISomeEventSubscriber и ISomeOtherEventSubscriber, мы можем просто использовать ISubscriber<T> и передать тип на месте. Для этого нужно реализовать обязательно перегруженный метод Receive.
Вышеприведенный код описывает основу задумки. Остальной код вы найдете в соответствующем тестовом проекте. Реализуем несколько интерфейсов, каждый из которых имеет строго типизированные Receive события, без определения каждого из этих интерфейсов фактически.
И это работает? С первой попытки — нет, не получилось. Независимо от того, какой тип события и через какой интерфейс я передавал, всегда выполнялся последний метод Receive.
dunit_generic_interfaces Жизненное правило №37: Если речь идет о выборе между запутывающимся Малькольм и разработчиками компилятора Delphi, вероятно, это ошибка Малькольма.
Да, моя ошибка. Барри Келли указал на ошибки моего подхода. Я описал дженерик интерфейс с GUID. Привычка. Это означает, что ISubscriber<TSomeEvent> и ISubscriber<TSomeOtherEvent>, и любые другие интерфейсы определенные с этого дженерика будут иметь одинаковые GUID. Вместе с использованием оператора "as" для получения ссылки из экземпляра TMySubscribingObject, это путало Delphi и заставляло всегда возвращать одну и туже ссылку на интерфейс.
Удалил GUID и "as" — все заработало замечательно.
В будущих сообщениях покажу другие части: издателя и Брокера событий. Интересный побочный эффект определения событий, которыми интерисуется класс, в том, что брокер событий может просто проверить интерфейсы реализованные подписчиками, чтобы узнать на какие события они подписаны.
Источник: http://habrahabr.ru
Этой сортировкой можно сортировать целые неотрицательные числа большого диапазона. Идея состоит в следующем: отсортировать числа по младшему разряду, потом устойчивой сортировкой сортируем по второму, третьему, и так до старшего разряда. В качестве устойчивой сортировки можно выбрать сортировку подсчетом, в виду малого времени работы. Реализация такова:
Program RadixSort;
Var A,B : array[1..1000] of word;
N,i : integer;
t : longint;
Procedure Sort; {сортировка подсчетом}
Var C : array[0..9] of integer;
j : integer;
Begin
For j:=0 to 9 do
C[j]:=0;
For j:=1 to N do
C[(A[j] mod (t*10)) div t]:= C[(A[j] mod (t*10)) div t]+1;
For j:=1 to 9 do
C[j]:=C[j-1]+C[j];
For j:=N downto 1 do
begin
B[C[(A[j] mod (t*10)) div t]]:=A[j];
C[(A[j] mod (t*10)) div t] := C[(A[j] mod (t*10)) div t]-1;
end;
End;
Begin
{Определение размера массива A (N) и его заполнение}
…
{сортировка данных}
t:=1;
for i:=1 to 5 do
begin
Sort;
A:=B;
t:= t*10;
end;
{Вывод массива A}
…
End.
Так как сортировка подсчетом вызывается константное число раз, то время работы всей сортировки есть O(n). Заметим, что таким способом можно сортировать не только числа, но и строки, если же использовать сортировку слиянием в качестве устойчивой, то можно сортировать объекты по нескольким полям.
Теперь вы владеете достаточным арсеналом, чтобы сортировать все что угодно и как угодно. Помните, что выбор нужной вам сортировки зависит от того, какие данные вы будете сортировать и где вы их будете сортировать.
P.S. Все программы рабочие — если, конечно, вам не лень будет заменить три точки на код ввода и вывода массивов :-).
лгоритмы Сортировки. Часть 1
Все из существующих ныне способов сортировки отличаются друг от друга по скорости выполнения, понятности и длине кода, по красоте решения. Зачастую в код уже разработанного алгоритма вносятся какие-либо изменения и так возникает множество решений, некоторые и с которых мы и попробуем сейчас рассмотреть.
Однако, следует отметить что изучение алгоритмов совсем не лёгкая задача, здесь требуется внимательное рассмотрение каждой строчки. Конечно если Вы воспользуетесь кнопками Ctrl+C и Ctrl+V Ваша программа не станет хуже работать, но на мой взгляд, нет ничего хуже когда программист сам до конца не понимает, как работает его программа.
Итак, начнём.
Сортировка выбором
И начнём мы с сортировки выбором. Хотя этот алгоритм и не является самым быстрым, но я решил начать с него потому что, на мой взгляд он наиболее прост для понимания. Суть алгоритма состоит в том, что бы в исходном массиве найти наименьший элемент, а затем поменять местами первый элемент в списке с найденным. После того, находиться наименьший их оставшихся и меняется со вторым элементом. И так до тех пор пока весь список не будет отсортирован.
Таким образом понадобиться N+(N-1)+(N-2)+…+1 или N*N проходов чтобы отсортировать список.
| Листинг 1. Сортировка выбором |
| procedure SellectionSort( var a: array of integer; min, max: Integer); var i, j, best_value, best_j: longint; begin for i:=min to max do begin best_value:=a[i]; best_j:=i; for j:=i+1 to max do begin if a[j]<best_value then begin best_value:=a[j]; best_j:=j; end; end; a[best_j]:=a[i]; a[i]:=best_value; end; end; |
Переменными min и mах можно ограничить область списка в которой, будет выполнена сортировка. Что бы отсортировать весь массив необходимо записать следующее
| Листинг 2. Код Delphi/Pascal |
| SellectionSort(a, 0, high(a)); |
Сортировка вставкой
Это тоже предельно простой для понимания алгоритм. Идея в том что бы создать новый массив, а затем последовательно вставлять в новый массив элементы из старого массива, чтобы созданный массив был всё время упорядоченным.
| Листинг 3. Сортировка вставкой |
| procedure InsertionSort( var a: array of integer; N: integer); var B: array [0..10000] of integer; i, j: integer; begin for i:=0 to N do begin j:=i; while (j>1) and (B[j-1]>A[i]) do begin B[j]:=B[j-1]; j:=j-1; end; B[j]:=A[i]; end; for i:=0 to N do A[i]:=b[i]; end; |
Если внимательно посмотреть на реализацию алгоритма, то сразу же заметим что для его выполнения необходимо больше,, чем N*N проходов, поэтому в приложениях, где скорость выполнения кода критична, подобный алгоритм использовать не актуально.
Пузырьковая сортировка
Чаще всего используется для сортировки частично упорядоченных списков, так как именно для них скорость выполнения максимальна и может равняться O(N), где N количество элементов массива, а O время одного прохода через цикл.
Этот алгоритм в исходном списке ищет пары цифр, которые следуют не по порядку и затем меняет их местами.Процесс повторяется до тех пор пока весь список не будет отсортированным.
Класс TList
На рисунке изображен пример сортировки данным методом.
На рисунке можно проследить за перемещение элемента, который изначально был ниже чем после сортировки. Во время прохода цикла, элемент изменяет свою позицию на одну позицию ближе к своему конечному месту.
На рисунке элемент двигается к вершине, как пузырёк воздуха к поверхности воды. Этот эффект и дал название алгоритму пузырьковой сортировке.
| Листинг 4. Пузырьковая сортировка |
| procedure BubbleSort( var a: array of integer; min, max: Integer); var i, j, tmp: integer; begin for i:=min to max do for j:=min to max-i do if A[j]>A[j+1] then begin {Обмен элементов} tmp:=A[j]; A[j]:=A[j+1]; A[j+1]:=tmp; end; end; |
Быстрая сортировка.
При этом виде сортировке массив разбивается на две части, а затем рекурсивно вызывает сама себя для их сортировки. Притом элементы первой части меньше любого элемента второй части.
Рассмотрим данный вид сортировке на примере:
Если алгоритм вызывается для списка, который содержит нуль или один элемент, то подписок уже отсортирован и процедура заканчивается, в противном случае выбирается один элемент, относительно которого список разбивается на две части, в первый подписок идут элементы меньше выбранного, во второй больше. И затем, как уже было сказано, она рекурсивно вызывает сама себя для сортировки обои подсписков.
| Листинг 5. Быстрая сортировка |
| procedure QuickSort( var a: array of integer; min, max: Integer); Var i,j,mid, tmp : integer; Begin if min<max then begin mid:=A[min]; i:=min-1; j:=max+1; while i<j do begin repeat i:=i+1; until A[i]>=mid; repeat j:=j-1; until A[j]<=mid; if i<j then begin tmp:=A[i]; A[i]:=A[j]; A[j]:=tmp; end; end; QuickSort(a, min,j); QuickSort(a, j+1,max); end; end; |
Стоит также заметить, что такой сортировкой лучше всего пользоваться для упорядочевания массивов элементы в которых следуют абсолютно, случайно. В то время как, если список практически упорядочен, разумнее будет использовать пузырьковую сортировку. К тому же если список достаточно длинный, то алгоритм вызовет глубокую рекурсию и возможно переполнение стёка и как следствие зависание или аварийный выход программы.
Сортировка методом Шелла.
Ещё один метод сортировки — это сортировка методом Шелла.Основная идея этого алгоритма заключается в том, чтобы в начале ycтpанить массовый беспорядок в массиве, сравнивая далеко стоящие друг от друга элементы.
Как видно, интервал между сравниваемыми элементами постепенно уменьшается до единицы. Это означает, что на поздних стадиях сортировка сводится просто к перестановкам соседних элементов (если, конечно, такие перестановки являются необходимыми).
| Листинг 6. Сортировка методом Шелла |
| procedure TForm1.SortShell( var a: array of real; N: Integer); var h:Variant; c:Boolean; g:Integer; i:Integer; j:Integer; tmp:Real; begin h:=1; g:=0; repeat h:=3*h+1 until (h>=n); if (h>n) then begin h:= h/3; g:=h; end; n:=n-1; repeat i:=g; repeat j:=i-g; c:=True; repeat if a[j]<=a[j+g] then begin c:=False; end else begin Tmp:=a[j]; a[j]:=a[j+g]; a[j+g]:=Tmp; end; j:=j-1 until not((j>=0)and(C)); i:=i+1 until not(i<=n); h:=g; h:=h/3; g:=h; until not(g>0); end; |
Заключение.
В данной статье была предпринята попытка объяснить наиболее часто применяемые алгоритмы сортировки. Однако рассказать о всех аспектах реализации различных алгоритмов в одной статье довольно сложно, и статья получается перенасыщенная информацией, поэтому я решил разбить её на две части и сейчас вторая уже готовиться к выходу. В ней планируется рассказать о более специфических алгоритмах, сортировке не только цифр, но и слов, как русского так и английского языка, а также об обратном процессе сортировки — перемешивания.
Удачи!
P.S. Замечания, пожелания и дополнения к этой статье просим оставлять на форуме.
Цель: изучение алгоритма быстрой сортировки и ее модификаций.
На этом занятии мы изучим алгоритм быстрой сортировки, который, пожалуй, используется более часто, чем любой другой. Основа алгоритма была разработана в 1960 году (C.A.R.Hoare) и с тех пор внимательно изучалась многими людьми. Быстрая сортировка особенно популярна ввиду легкости ее реализации; это довольно хороший алгоритм общего назначения, который хорошо работает во многих ситуациях, и использует при этом меньше ресурсов, чем другие алгоритмы.
Основные достоинства этого алгоритма состоят в том, что он точечный (использует лишь небольшой дополнительный стек), в среднем требует только около N log N операций для того, чтобы отсортировать N элементов, и имеет экстремально короткий внутренний цикл. Недостатки алгоритма состоят в том, что он рекурсивен (реализация очень затруднена когда рекурсия недоступна), в худшем случае он требует N2 операций, кроме того он очень "хрупок": небольшая ошибка в реализации, которая легко может пройти незамеченной, мо жет привести к тому, что алгоритм будет работать очень плохо на некоторых файлах.
Производительность быстрой сортировки хорошо изучена. Алгоритм подвергался математическому анализу, поэтому существуют точные математические формулы касающиеся вопросов его производительности. Результаты анализа были неоднократно проверены эмпирическим пу тем, и алгоритм был отработан до такого состояния, что стал наиболее предпочтительным для широкого спектра задач сортировки. Все это делает алгоритм стоящим более детального изучения наиболее эффективных путей его реализации. Похожие способы реализации по дходят также и для других алгоритмов, но в алгоритме быстрой сортировки мы можем использовать их с уверенностью, поскольку его производительность хорошо изучена.
Улучшить алгоритм быстрой сортировки является большим искушением: более быстрый алгоритм сортировки — это своеобразная "мышеловка" для программистов. Почти с того момента, как Oia?a впервые опубликовал свой алгоритм, в литературе стали появляться "улучшен ные" версии этого алгоритма. Было опробовано и проанализировано множество идей, но все равно очень просто обмануться, поскольку алгоритм настолько хорошо сбалансирован, что результатом улучшения в одной его части может стать более сильное ухудшение в друг ой его части. Мы изучим в некоторых деталях три модификации этого алгоритма, которые дают ему существенное улучшение.
Хорошо же отлаженная версия быстрой сортировки скорее всего будет работать гораздо быстрее, чем любой другой алгоритм. Однако стоит еще раз напомнить, что алгоритм очень хрупок и любое его изменение может привести к нежелательным и неожиданным эффектам дл я некоторых входных данных.
Суть алгоритма: число операций перемены местоположений элементов внутри массива значительно сократится, если менять местами далеко стоящие друг от друга элементы. Для этого выбирается для сравнения один элемент х, отыскивается слева первый элемент, которы й не меньше х, а справа первый элемент, который не больше х.
Найденные элементы меняются местами. После первого же прохода все элементы, которые меньше х, будут стоять слева от х, а все элементы, которые больше х, — справа от х. С двумя половинами массива поступают точно также. Продолжая деление этих половин до тех пор пока не останется в них по 1 элементу.
| program Quitsort;
uses crt; Const N=10; Type Mas=array[1..n] of integer; var a: mas; k: integer; function Part(l, r: integer):integer; var v, i, j, b: integer; begin V:=a[r]; I:=l-1; j:=r; repeat repeat dec(j) until (a[j]<=v) or (j=i+1); repeat inc(i) until (a[i]>=v) or (i=j-1); b:=a[i]; a[i]:=a[j]; a[j]:=b; until i>=j; a[j]:=a[i]; a[i]:= a[r]; a[r]:=b; part:=i; end; procedure QuickSort(l, t: integer); var i: integer; begin if l<t then begin i:=part(l, t); QuickSort(l,i-1); QuickSort(i+1,t); end; end; begin clrscr; randomize; for k:=1 to 10 do begin a[k]:=random(100); write(a[k]:3); end; QuickSort(1,n); writeln; for k:=1 to n do write(a[k]:3); readln; end. |
Страницы:← предыдущая1234следующая →
FILED UNDER : IT
