Izpitno vprašanje DIRI2005 6100

Iz MaFiRaWiki

Predmet Dopolnilno izobraževanje iz računalništva in informatike (DIRI)

Vprašanje

|Vpr. 6100| Dan je nepadajoče urejen sklad. S pomočjo osnovnih operacij izbriši vse podvojene elemente v skladu.


Odgovor in primer programčka sta pripravljena s pomočjo predstavitve Sklada v Javini knjižnici; s pomočjo razreda Stack.


Podatkovna struktura Sklad je v Javini knjižnici predstavljena z razredom Stack. Osnovne operacije s katerimi upravljamo s skladom so predstavljene z metodami razreda Stack. Razred - class Stack vsebuje metode, s pomočjo katerih upravljamo s skladom. S pomočjo metod razreda Stack vstavljamo elemente v sklad, odstranjujemo elemente iz sklada, preverjamo ali je sklad prazen, preverjamo kateri element je na vrhu sklada.

Metode razreda Stack delujejo tako kot je za podatkovno strukturo Sklad značilno. Upoštevana je osnovna lastnost sklada - element, ki je bil zadnji vstavljen v sklad kot prvi prihaja iz sklada. Podatkovna struktura Sklad je v Javini knjižnici torej predstavljena z razredom Stack, ki v celoti upošteva osnovno pravilo sklada, pravilo LIFO. LIFO - last in first out, zadnji noter prvi ven, tako se obnaša Sklad, tako se obnaša Sklad predstavljen v razredu Stack.


Metode razreda Stack, s katerimi so predstavljene osnovne operacije nad skladom:

  • metoda push() - vstavi(), z metodo push vstavljamo elemente v sklad,
  • metoda pop() - odstrani(), z metodo pop odstranjujemo elemente iz sklada. Metoda pop odstrani vrhnji element iz sklada in ga hkrati vrne kot rezultat,
  • metoda peek() - vrh(), z metodo peek() ugotavljamo kateri element je na vrhu sklada,
  • metoda empty() - prazen(), z metodo empty() ugotavljamo ali je sklad prazen.


Konstruktor razreda Stack, s katerim pripravimo konkreten sklad;

  • konstruktor Stack().

Konkreten sklad pripravimo s pomočjo konstruktorja Stack() iz razreda Stack. Pri pripravi konkretnega sklada napovemo kakšen sklad bomo pripravili, kakšne vrste elemente oziroma kakšne vrste podatkov bomo vstavljali v naš konkreten sklad. Ali bo to sklad celih števil, ali bo to sklad znakov,...

Zgled: priprava sklada celih števil

  • Stack<Integer> sklad = new Stack<Integer>()

Odgovor

V podanem primeru programčka pripravimo sklad števil. Sklad pripravimo tako, da imamo elemente podvojene ali celo potrojene. Za izpis elementov sklada v takšnem vrstnem redu kot so bili vstavljeni si pripravimo pomožen sklad.

Algoritem: Pomagamo si s pripravo pomožnega sklada in prelaganjem elemementov v pomožen sklad. Dokler osnovni sklad ni prazen, elemente prelagamo v pomožen sklad. Vrhnji element preložimo v nov pomožen sklad in ga odstranimo iz sklada. Naslednji vrhnji element primerjamo s predhodnim vrhnjim elementom. V kolikor sta elementa enaka vrhnji element iz sklada odstranimo, sicer ga preložimo v pomožen sklad. Hkrati postane vrhnji element, element s katerim nato primerjamo naslednje elemente sklada. Dobljen sklad je v obratnem vrstnem redu kot osnoven sklad, zato ga še preložimo. Algoritem ohrani osnoven - prvoten sklad, a brez podvojenih elementov. Algoritem je predstavljen z metodo odstrani_podvojeni().

Nov sklad izpišemo.


Prikaz delovanja algoritma :


Slika:Sklad_61_1.png Slika:Sklad_61_2.png


Algoritem realiziran v programčku.

  1. import java.util.* ;
  2. public class Primer6100
  3. {
  4. public static void odstrani_podvojeni (Stack<Integer> sklad)
  5. {
  6. int element;
  7. // priprava pomožnega sklada
  8. Stack<Integer> sklad_pomozen = new Stack<Integer>();
  9. // Algoritem
  10. // določitev primerjalnega elementa
  11. element = sklad.peek() ;
  12. // v pomozni sklad vstavimo vrhnji element iz skladain ga iz njega tudi odstranimo
  13. sklad_pomozen.push(sklad.pop());
  14. while (!sklad.empty())
  15. {
  16. if ( sklad.peek() == element )
  17. {
  18. sklad.pop(); // ker je nov vrhnji element enak primerjalnemu, je podvojen, zato ga le odstranimo
  19. }
  20. else
  21. {
  22. sklad_pomozen.push(sklad.pop()); // v pomožen sklad vstavimo vrhnji element iz sklada
  23. element = sklad.peek(); // primerjalni element postane vrhnji element
  24. }
  25. }
  26. while (!sklad_pomozen.empty())
  27. {
  28. sklad.push(sklad_pomozen.pop());
  29. }
  30. }
  31.  
  32. public static void main(String args[])
  33. {
  34. int element;
  35. // priprava sklada
  36. Stack<Integer> sklad = new Stack<Integer>();
  37. element = 1 ;
  38. // polnjenje sklada
  39. while ( element <= 10 )
  40. {
  41. sklad.push(element);
  42. sklad.push(element);
  43. sklad.push(element);
  44. element ++ ;
  45. }
  46. // izpis pripravljenega sklada
  47. // priprava pomoznega sklada
  48. Stack<Integer> sklad_obrnjen = new Stack<Integer>();
  49. // polnjenje pomoznega sklada
  50. while (!sklad.empty())
  51. {
  52. sklad_obrnjen.push(sklad.pop());
  53. }
  54. System.out.println();
  55. System.out.println();
  56. System.out.println("Izpis sklada :");
  57. while (!sklad_obrnjen.empty())
  58. {
  59. System.out.print(sklad_obrnjen.peek() + " ");
  60. sklad.push(sklad_obrnjen.pop());
  61. }
  62. System.out.println();
  63. System.out.println();
  64. System.out.println("Izpis sklada brez podvojenih elementov :");
  65.  
  66. // klic metode odstrani_podvojeni
  67. odstrani_podvojeni(sklad);
  68.  
  69. // izpis novega sklada, oziroma sklada brez podvojenih elementov
  70. while (!sklad.empty())
  71. {
  72. sklad_obrnjen.push(sklad.pop());
  73. }
  74. while (!sklad_obrnjen.empty())
  75. {
  76. System.out.print(sklad_obrnjen.peek() + " ");
  77. sklad.push(sklad_obrnjen.pop());
  78. }
  79. System.out.println();
  80. System.out.println();
  81. }
  82. }

Izpis testnega programčka:

>java Primer6100
 
Izpis sklada :
1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5 6 6 6 7 7 7 8 8 8 9 9 9 10 10 10
 
Izpis sklada brez podvojenih elementov :
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Osebna orodja