Структура от данни запис

Записът е съставна статична структура от данни, която се определя като крайна редица от фиксиран брой елементи, които могат да са от различни типове. Достъпът до всеки елемент от редицата е пряк и се осъществява чрез име, наречено поле на записа.

2.      Дефиниране и използване на структури

Една структура се определя чрез имената и типовете на съставящите я полета.

Дефиниция на структура:

          struct   име_на_структура

          {

          тип1    име_на_поле1;

          тип2   име_на_поле2;

            …

           типn   име_на_полеn;

           };

където

име_на_структура е  идентификатор;

типi  е име_на_тип или дефиниция_на_тип, 

а име_на_полеi е идентификатор i=1,2,…,n.

Структурите, дефинирани по този начин,могат да се използват като типове данни. Имената на полетата в рамките на една дефиниция на структура трябва да са различни идентификатори. Когато има няколко полета от един и същи тип, имената им се отделят със запетая.

Примери:

1.         struct point

{double x, y;};

задава структура с име point с две полета с имена x и y от тип double. Чрез нея се задават координатите на точка в равнината.

2.         struct book

{string name, author;

 int year;

 double price;

};

задава структура с име book с четири полета: първо поле с име name от тип символен низ, определящо името на книгата; второ поле с име author от тип символен низ, определящо името на автора на книгата; трето поле с име year от тип int, определящо годината на издаване и четвърто поле с име price от тип double и определящо цената на книгата. Чрез тази структура се задава информация за книга.

3.         struct student

{int facnum;

 string name;

 double marks[30];

};

задава структура с име studentи с три полета: първо поле с име facnum от тип int, означаващо факултетния номер на студента; второ поле с име name от тип символен низ, определящо името на студента и трето поле с име marks от тип реален масив с 30 компоненти и означаващо оценките от положените изпити.

            Възможно е за име на структура, на нейно поле и на произволна променлива на програмата да се използва един и същ идентификатор. Но тъй като това намалява читаемостта на програмата, засега не препоръчваме използването му.

            Допуска се влагане на структури, т.е. поле на структура може да е от тип структура.

            Пример: Допустими са дефинициите:

struct xx

{int a, b, c;

};

struct pom

{int a;

 double b;

 char c;

 xx d;

};

Не е възможнообаче поле на структура да е от тип, съвпадащ с името на структурата.

            Пример: Не е допустима дефиниция от вида

            struct xxx{

                        xxx member;               // опит за рекурсивна дефиниция

            };

тъй като компилаторът не може да определи размера на xxx.

            Дефиницията на структура не предизвиква отделянето на памет за съхраняване на компонентите й. Може да се постави извън функция, в началото на функция или в началото на блок. Местоположението на дефиницията определя областта на името на структурата – съответно за всички функции след дефиницията, в рамките на функцията и в рамките на блока. Най-често дефиницията се задава пред първата функция на програмата и така става достъпна за всички функции.

            Тъй като дефинирането на структура чрез задаване на името на структурата определя нов тип данни, ще определим множеството от стойности и операциите и вградените функции, свързани с него.

3.      Множество от стойности

             Множеството от стойностите на една структура се състои от всички крайни редици от по толкова елемента, колкото са полетата й, като всеки елемент е от тип, съвместим с типа на  съответното поле.

            Променлива величина, множеството от допустимите стойности, на която съвпада с множеството от стойности на дадена структура, е променлива от дадения тип структура. 

4.      Дефиниция на променлива от тип структура

            име_на_структура   променлива;

  Примери:

            point z1, z2 = {5.6, -8.3}, z3;  //Декларация с инициализация

            book b1, b2, b3; 

            struct student s1 = {44505, “Ivan Ivanov”, {5.5, 6, 5, 6}};  //Декларация с инициализация

     Деклариране на променливи може да се направи и след описание на структурата. в този случай знака ; се поставя след описанието на променливите. 

Пример:    

struct  dvoika

{int x;

double y;

} p, q = {-2, -1.6};

5.      Достъпът до полетата на структура

            Достъпът до полетата на структура е пряк. Един начин за неговото осъществяване е чрез променлива от тип структурата, като променливата и името на полето на структурата се разделят с оператора точка (Фиг. 11.3). Получените конструкции са променливи от типа на полето и се наричат полета на променливата от тип структура или член-данни на структурата, свързани с променливата.

            Операторът . е лявоасоциативен и има приоритет равен на този на () и [].

Примери:

С променливите z1, z2, z3 се свързват променливите от тип double:

            z1.x, z1.y, z2.x, z2.y, z3.x и z3.y

а с b1, s1 и  y –

b1.name   - от тип string,          b1.author – от тип string, b1.year     - от тип int,   b1.price           - от тип double,

s1.facnum – от тип int,  s1.name            - от тип string,   s1.marks  - от тип string, 

y.a            - от тип int,               y.b       - от тип double,                    y.c                   - от тип char,

y.d           - от тип xx ис полета  y.d.a, y.d.b и y.d.c от тип int.

            Допълнение: Две структури, дефинирани по един и същ начин, са различни. Например, дефинициите

            struct str1{

                        int a;

                        int b;

            };

и

struct str2{

                        int a;

                        int b;

            };

определят два различни типа. Дефинициите

            str1 x;

            str2 y = x;

предизвикват грешка заради смесване на типовете (x и y са от различни типове).

6.      Операции и вградени функции

а) над полетата на променливи от тип структура

Всяко поле на променлива от тип структура е от някакъв тип. Всички операции и вградени функции, допустими за данните от този тип, са допустими и за съответното поле.

б) над променливи от тип структура

- Възможно е на променлива от тип структура да се присвои стойността на вече инициализирана променлива от същия тип структура или стойността на израз от същия тип.

Пример: Допустими са присвояванията

z3 = z2;

p = q;

- Възможно е формален параметър на функция, а също резултатът от изпълнението й, да са структури. Структури с големи размери обикновено се предават чрез указатели или псевдоними на структури. Така се спестяват ресурси. Освен това, тези начини за предаване са по-сигурни.

Задача:  Да се напише програма, която:

а) въвежда факултетните номера, имената и оценките по 1 предмет на студентите от една група;

б) сортира в низходящ ред по успех данните;

в) извежда в табличен вид въведените данни;

Данните за студент се дефинират чрез структурата:

Първи начин за решение

#include <iostream>

#include <iomanip>

#include <string>

using namespace std;

struct student

{

    int facnom;

    string name;

    double marks;

};

void read_student(student& s)

{

    cout << "fak. nomer: ";

    cin >> s.facnom;

    cin.ignore();   /* Use 'ignore' to remove the '\n' from the last input */

    cout << "name: ";

    getline(cin, s.name);

    cout << "mark: ";

    cin >> s.marks;

}

void print_student(const student& stud)

{

    cout  << setw(6)  << stud.facnom

    << setw(30) << stud.name

    << setw(6)   << stud.marks;

}

void sortStudents(int n, student a[])

{

    for (int i = 0; i <= n-2; i++)

        for (int j = i+1; j <= n-1; j++)

            if (a[i].marks < a[j].marks)

                swap(a[i], a[j]);

}

int main()

{

    student arrStudents[30];/* Array of structures "student" */

    int n;

    do

    {

        cout << "number of students? ";

        cin >> n;

    }

    while (n < 1 || n > 30);

    int i;

    for (i = 0; i <= n-1; i++) /* Fill the array of structures */

    read_student(arrStudents[i]);

    sortStudents(n, arrStudents);

    cout << "Students: \n";

    for (i = 0; i <= n-1; i++)

    {

        print_student(arrStudents[i]);

        cout << endl;

    }

    return 0;

}

Втори начин за решение

 #include <iostream>

#include <iomanip>

#include <string>

using namespace std;

struct student

{

    int facnom;

    string name;

    double marks;

};

void read_student(student a[],int n)/* Fill the array of structures */

{

    for (int i = 0; i <= n-1; i++)

    {

        cout << "fak. nomer: ";

        cin >> a[i].facnom;

        cin.ignore();   /* Use 'ignore' to remove the '\n' from the last input */

        cout << "name: ";

        getline(cin, a[i].name);

        cout << "mark: ";

        cin >> a[i].marks;

    }

}

void print_student(student a[],int n)

{

    for (int i = 0; i <n; i++)

        cout  << setw(6)  << a[i].facnom

        << setw(30) << a[i].name

        << setw(6)  << a[i].marks<<endl;

}

void sortStudents(student a[],int n)

{

    for (int i = 0; i <n-1; i++)

        for (int j = i+1; j <n; j++)

            if (a[i].marks < a[j].marks)

                swap(a[i], a[j]);

}

int main()

{

    student arrStudents[30];/* Array of structures "student" */

    int n;

    do

    {

        cout << "number of students? ";

        cin >> n;

    }

    while (n < 1 || n > 30);

    read_student(arrStudents,n);

    sortStudents(arrStudents,n);

    cout << "\n\nStudents: \n";

    print_student(arrStudents,n);

    return 0;

}