Rozdzial 11. Klasy kontener

1
Rozdzial 11.Klasy kontenerów

• 1) Kontenery sekwencyjne
• 2) Kontenery asocjacyjne
• 3) Algorytmy
• 4) Strings, Byte Arrays i Variants

2
Pojecie kontenera

• Kontener lub inaczej pojemnik to taka struktura
  danych, której glównym zadaniem jest
  przechowywanie w zorganizowany sposób zbioru
  danych (obiektów). Kontener zapewnia narzedzia
  dostepu takie jak dodawanie, usuwanie czy
  wyszukiwanie obiektów w kontenerze. Kontenery
  róznia sie wydajnoscia poszczególnych operacji.
• Na podstawie Wikipedii

3
Zalety kontenerów QT

• 1) Dzialaja tak samo na wszystkich platformach
• 2) Zawieraja latwy w uzyciu iterator
  zainspirowany jezykiem Java
• 3) Na niektórych platformach sprzetowych
  wspieranych przez Qtopia Core, kontenery Qt sa
  jedynymi kontenerami jakich mozna uzywac
• 4) Implicit sharing (copy on write)?

4
Kontenery sekwencyjne

• 1) QVectorltTgt - tablica, która przechowuje
  kolejne pozycje w sasiadujacych ze soba komórkach
  pamieci
• QVectorltdoublegt vect(2)?
• vect0 1.0
• vect1 0.5678
• QVectorltdoublegt vect
• vect.append(1.0)
• vect.append(0.5678)
• Mozna uzyc operatora ltlt zamiast append()
• vect ltlt 1.0 ltlt 0.5678

5
Przegladanie wektora

• double sum 0.0
• for(int i 0 i lt vect.count() i)
• sum vecti

6

• 2) QLinkedListltTgt - przechowuje kolejne dane w
  nie sasiadujacych ze soba komórkach pamieci.
  QLinkedListltTgt jest bardziej wydajny niz
  QVectorltTgt w przypadku dodawania lub usuwania
  skladników z poczatku lub srodka struktury.
• QLinkedListltQStringgt list
• list.append(aaa)
• list.append(ccc)
• QLinkedListltQStringgtiterator i
  list.find(ccc)
• list.insert(i,bbb)
• Zamiast operatora musimy w przypadku
  QLinkedList uzywac iteratorów.

7

• 3) QListltTgt - stanowi kombinacje najwiekszych
  zalet QVectorltTgt i QLinkedListltTgt. Ma interfejs
  oparty na indeksach.
• 4)QStringListltTgt - jest podklasa klasy
  QListltQStringgt. Wprowadza kilka dodatkowych
  funkcji, dzieki czemu staje sie wygodniejsza przy
  obsludze napisów.
• 5) QStackltTgt - push(), pop(), top()?
• 6) QQueueltTgt - enqueue(), dequeue(), head()?

8
Czym moze byc ltTgt

• 1) Typem prostym int, double
• 2) Wskaznikiem
• 3) Klasa która ma domyslny konstruktor,
  konstruktor kopiujacy, operator przypisania
• 4) Kontenerem
• (QlistltQVectorltdoublegt gtlist)?

9
Kategorie iteratorów

• Qt wprowadza dwie kategorie iteratorów sluzacych
  do przegladania danych znajdujacych sie w
  kontenerze
• 1) iteratory w stylu jezyka Java
• 2) iteratory w stylu Standard Template Library
  (STL)?

10
Iteratory w stylu jezyka Java

• 1) Read-only iterator QVectorIteratorltTgt,
  QLinkedListIteratorltTgt and QListIteratorltTgt
• 2) Read-write iterator QMuatbleVectorIteratorltTgt,
  QMutableLinkedListIteratorltTgt,
  QMutableListIteratorltTgt

11
QListIteratorltTgt

• Typowa petla
• QListltdoublegt list
• ... QListIteratorltdoublegt i(list)
• while (i.hasNext())
• do_something(i.next())

12

• Usuwanie wszystkich liczb ujemnych z kontenera
• QMutableListIteratorltdoublegt i(list)
• while(i.hasNext())
• if (i.next() lt 0.0)
• i.remove()
• Zastepowanie liczb ujemnych ich wartoscia
  bezwzgledna
• QMutableListIteratorltdoublegt i(list)
• while (i.hasNext())
• int val i.next()
• if (val lt 0.0)
• i.setValue(-val)

13
Iteratory w stylu STL

• W Qt wystepuja dwa rodzaje iteratorów w stylu
  STL
• 1) CltTgtiterator
• 2) CltTgtconst_iterator
• Iterator CltTgtconst_iterator nie pozwala nam na
  modyfikowanie danych.

14

• W przypadku iteratorów w stylu STL mozemy
  poslugiwac sie operatorami lub -- w celu
  przemieszczania sie po kolejnych elementach
  struktury. Operator pozwala nam dostac sie do
  wartosci, na która wskazuje iterator.

15

• Przyklad zastepowania wartosci ich wartosciami
  bezwzglednymi
• QListltdoublegtiterator i list.begin()
• while(i!list.end())?
• i qAbs(i)
• i

16

• Przegladanie kontenerów zwracanych przez funkcje
• Poprawny sposób
• QListltintgt list splitter-gtsizes()
• QListltintgtconst_iterator i list.begin()
• while(i!list.end())?
• do_something(i) i
• Niepoprawny sposób
• QListltintgtconst_iterator i splitter-gtsizes().b
  egin()
• while(i!splitter-gtsizes().end())?
• do_something(i) i
• Uzywajac iteratorów w stylu STL nalezy zawsze
  przegladac kopie kontenera zwróconego przez
  wartosc

17

• Uzywajac iteratorów w stylu jezyka Java nie
  musimy tworzyc zadnych kopii. Wszystko odbywa sie
  bez naszego udzialu
• QListIteratorltintgt i(splitter-gtsizes())
• while(i.hasNext())?
• do_something(i.next())

18

• QVectorltdoublegt sineTable()
• QVectorltdoublegt vect(360)
• for (int i0 ilt360 i)
• vecti sin(i/2M_PI))
• return vect
• QVectorltdoublegt table sineTable()
• void sineTable(vectorltdoublegt vect)
• vect.resize(360)
• for (int i0 ilt360 i)
• vecti sin(i/(2M_PI))
• Vectorltdoublegt table
• sineTable(table)

19
Implicit sharing (copy on write)?

• Zalety
• 1) Kopiowanie jest tak szybkie jak w przypadku
  kopiowania pojedynczego wskaznika
• 2) Nie wymaga zadnego dodatkowego dzialania ze
  strony programisty (nie musi sie niczym
  przejmowac)?
• 3) Zacheca do stosowania przejrzystego stylu
  programowania, gdzie obiekty sa zwracane przez
  wartosc

20
Jak dziala Implicit Sharing?

• Qstring str1 AAA
• Qstring str2 str1
• Licznik referencji 2 dla pierwszej struktury.
• str20 'D'
• Licznik referencji dla obu struktur danych wynosi
  1.
• str1 str2
• Licznik referencji dla pierwszej struktury danych
  wynosi 0 i ta struktura danych jest usuwana z
  pamieci. Dla drugiej struktury licznik referencji
  wynosi teraz 2.
• Implicit Sharing gwarantuje, ze dane nie beda
  kopiowane, jezeli nie zostana zmodyfikowane.

21

• Jeszcze jedna metoda przegladania elementów w
  kontenerze sekwencyjnym (petla foreach)
• QLinkedListltMoviegt list
• ...
• foreach(Movie movie,list)?
• if(movie.title()Citizen Kane)?
• cout ltlt Found Citizen Kane ltlt endl
• break

22
Kontenery Asocjacyjne

• Kontenery asocjacyjne przechowuja dowolna liczbe
  elementów tego samego typu, indeksowanych po
  kluczu. Qt wprowadza dwie glówne klasy kontenerów
  asocjacyjnych QMapltK,Tgt i QHashltK,Tgt

23
QMapltK,Tgt

• QMapltK,Tgt - struktura danych, która przechowuje
  pary klucz-wartosc w porzadku rosnacym kluczy.
• Dodawanie elementów
• QMapltQString,intgt map
• map.insert(seven,7)
• // lub alternatywnie mapseven 7
• Wydobywanie danych
• int val map.value(seven)
• //lub alternatywnie mozemy posluzyc sie
  operatorem ,
• QMultiMapltint,QStringgt multiMap
• multiMap.insert(1,one) multiMap.insert(1,jeden
  )
• QListltQStringgtvals multiMap.values(1)

24

• Instrukcja
• int seconds map.value(delay,30)
• Jest równowazna instrukcjom
• Int seconds 30
• If(map.contains(delay))
• seconds map.value(delay)

25
QHashltK,Tgt

• QHashltK,Tgt - struktura danych, która przechowuje
  pary klucz-wartosc w tablicy haszowej. Umozliwia
  szybszy przeglad danych niz QMapltK,Tgt. QHashltK,Tgt
  jest nieuporzadkowany.
• reserve() okreslamy jak wiele elementów bedzie
  przechowywanych w strukturze.
• squeeze() - zmniejszamy rozmiar struktury.

26
Klucz i wartosc sa dostepne poprzez funkcje key()
i value()?

• QMapltQString,intgtmap
• ...
• int sum 0
• QMapIteratorltQString,intgti (map)
• while(i.hasNext())?
• sumi.next().value()
• QMapIteratorltQString,intgti map()
• while(i.hasNext())?
• i.next()
• if(i.value()gtlargestValue)?
• largestKeyi.key()
• largestValue i.value()

27
Algorytmy

• ltQtAlgorithmsgt - naglówek ten deklaruje zbiór
  globalnych szablonów funkcji, które implementuja
  podstawowe algorytmy na kontenerach.
• ltalgorithmgt - naglówek ten wprowadza bardziej
  kompletny zbiór algorytmów. Te algorytmy moga byc
  uzywane zarówno na kontenerach Qt jak i
  kontenerach STL.

28
Przyklady zastosowan algorytmów

• qFind() - wyszukuje podana przez nas wartosc w
  kontenerze
• QStringList l
• l ltlt Emma ltlt Karl ltlt James
• QStringListiterator i qFind(l.begin(),l.end(),
  Karl)
• qBinaryFind algorytm ten zaklada, ze dane w
  strukturze sa posortowane i dzieki czemu moze
  zastosowac szybkie wyszukiwanie binarne
• qFill() - wypelnia kontener okreslonymi
  wartosciami
• QLinkedListltintgt list(10)
• qFill(list.begin(),list.end(),1009)

29
Przyklady zastosowan algorytmów c.d.

• qCopy() - kopiuje wartosci z jednego kontenera do
  drugiego. Moze byc równiez uzywany do kopiowania
  wartosci w tym samym kontenerze.
• QVectorltintgt vect(list.count())
• qCopy(list.begin(),list.end(),vect.begin())
• qSort() - sortuje elementy kontenerze.
• qSort(list.begin(),list.end())
• qSort(list.begin(),list.end(),qGreaterltintgt())
• qStableSort() - podobny do qSort(), ale dodatkowo
  gwarantuje, ze elementy które mialy taka sama
  wartosc przed sortowaniem beda mialy taka sama
  kolejnosc po sortowaniu.

30
Przyklady zastosowan algorytmów c.d.

• qDeleteAll() - wywoluje delete na kazdym
  wskazniku przechowywanym w kontenerze.
• qDeleteAll(list)
• list.clear()
• qSwap() - wymienia wartosci pomiedzy dwoma
  zmiennymi.
• int x1 line.x1()
• int x2 line.x2()
• if(x1gtx2)?
• qSwap(x1,x2)

31
Strings, Byte Arrays and Variants

• QString struktura danych przypominajaca wektor
  i sluzaca do przechowywania obiektów typu QChar.
• 1) length(), append(), sprintf(), arg(),
  number(), setNum(), toInt(), toLong(),
  toDouble(), mid(), left(), right(), indexOf(),
  startsWith(), endsWith(), toUpper(), toLower(),
  replace(), remove(), insert(), trimmed(),
  simplified(), split(), join(), isEmpty(),
  toAscii(), fromAscii(), toLatin(), fromLatin()
• 2) operatory ,

32

• QString str User
• str userName\n
• QString str User
• str.append(userName)
• str.sprintf(s.1f,perfect competition,100.0)
  
• str QStringnumber(59.6)
• str.setNum(59.6)
• Bool ok Double d str.toDouble(ok)
• QString str Ala ma kota
• qDebug() ltlt str.mid(3,4)
• qDebug() ltlt str.left(8) ltlt ltlt str.right(9)

33

• If ((url.startsWith(http)
  url.endsWith(.png))?
• if(fileName.toLower() readme.txt)?
• QString str a cloudy day
• str.replace(2,6,sunny)
• str.remove(2,6)
• str.insert(2,sunny)
• str.replace(,amp)
• QString str BOB \t THE \nDOG \n
• qDebug() ltlt str.trimmed()
• qDebug() ltlt str.simplified()
• QString str polluter pays principle
• QStringList words str.split( )

34
QByteArray

• QByteArray
• 1) left(), right(), mid(), toLower(), toUpper(),
  Trimmed(), aimplified()?
• 2) Do przechowywania surowych danych binarnych
• 3) Brak wsparcia dla Unicodu.

35
QVariant

• QVariant
• 1) Sluzy do przechowywania danych róznych typów w
  jednej zmiennej
• 2) Mozemy organizowac dane w sposób jaki tylko
  chcemy
• QMapltQString, Qvariantgt pearMap
• pearMapStandard 1.95
• pearMapOrgranic 2.25
• QMapltQString,QVariantgt fruitMap
• fruitMapOrange 2.10
• fruitMapPineapple 3.85
• fruitMaPear pearMap

36

• KONIEC
• Rozdzial opracowany na podstawie ksiazki pod
  tytulem C GUI Programming with Qt
• Krzysztof Srodon