Algoritmos y Estructura de Datos I

Algoritmos y Estructura de Datos I
Entrada y salida
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Lunes 6 de octubre de 2015
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Menú del dı́a
Streams
Manipulación de archivos
Ejemplos con clase
STL
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Stream
Stream en inglés significa corriente o torrente. En nuestro caso, será
una corriente de datos que según el caso puede representar una fuente
de entrada o un destino de salida de datos del programa.
Hay dos tipos principales de streams:
Los input streams
Los output streams
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Tipos de streams
Un input stream es aquel que se utiliza para leer datos desde una
fuente.
Un output stream es aquel que se utiliza para escribir datos hacia un
destino.
Las clases básicas de input y output streams son istream y ostream
respectivamente.
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Los 3 streams estándar: std::cin, std::cout,
std::cerr
Los 3 streams estándar son el de entrada estándar (cin), el de salida
estándar (cout) y el de error estándar (cerr).
La entrada estándar es la que estuvieron usando hasta ahora: se
leen los datos de entrada desde la consola. cin es un objeto de la
clase istream para leer desde la entrada estándar.
La salida estándar es la salida por pantalla. cout es un objeto de la
clase ostream para escribir en la salida estándar.
El error estándar es por donde se imprimen todas las excepciones del
programa, junto con lo que nosotros queramos agregarle (errores que
nosotros deseamos que se impriman por allı́). Se verá por la misma
consola de la salida estándar (salvo que la redirijamos).
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¿Cómo utilizo un output stream?
Primero nos referiremos a la salida estándar (std::cout). El operador
<< inserta los datos después de él en el stream que lo precede (no
necesariamente tenemos que usar cout, después lo veremos).
Ejemplificando,
cout << 120;
cout << x;
cout << "Tengo " << age << " a~
nos actualmente.";
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¿Cómo utilizo un output stream?
Primero nos referiremos a la salida estándar (std::cout). El operador
<< inserta los datos después de él en el stream que lo precede (no
necesariamente tenemos que usar cout, después lo veremos).
Ejemplificando,
cout << 120;
cout << x;
cout << "Tengo " << age << " a~
nos actualmente.";
Para terminar una lı́nea usamos std::endl. Ası́, si queremos imprimir
algo y pasar a la siguiente lı́nea de la consola o el archivo, escribimos:
cout << 120 << endl;
cout << x << endl;
cout << "Tengo " << age << " a~
nos actualmente." << endl;
Este operador se llama el operador de inserción.
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¿Cómo utilizo un output stream?
De igual manera que como con cout (salida estándar), podemos imprimir
por la salida de error mensajes que deseemos (que posiblemente describan
la naturaleza del error).
cerr << "Ojo con lo que estas haciendo" << endl;
cerr << 120;
cerr << x << endl;
Notar que usamos el mismo operador que en el caso anterior.
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¿Cómo utilizo un input stream?
El operador >> extrae datos del stream que lo precede, y lo guarda en la
variable escrita del lado derecho. Por ejemplo,
int edad;
cin >> edad;
string nombre;
cin >> nombre;
Este operador se llama el operador de extracción.
No necesariamente tenemos que usar la entrada y salida estándar, sino que
podemos utilizar streams más generales.
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En términos más generales, podemos definir un istream (input stream) o
un ostream (output stream) que funcione de manera análoga a los
estándar, pero escribiendo o leyendo de donde lo decidamos. Ası́,
ifstream esElInput("miArchivo.in");
ofstream esElOutput("miArchivo.out");
city.leerCiudad(esElInput);
esElInput >> x;
esElOutput << "Estoy escribiendo a un archivo!";
Como pueden ver, la lectura y escritura es igual a los casos anteriores, sólo
que antes hay que declarar desde dónde vamos a leer o a dónde
escribiremos.
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File Streams
Un tipo especial de streams son los file streams. Estos son los que leen o
escriben a un archivo (ifstream u ofstream según el caso), y son un
caso particular de istream y ostream.
Como istream es más general, utilizaremos éstos en lugar de ifstream,
ya que si utilizamos ifstream estamos impidiendo que la función sea
llamada con otros streams que no sean estrictamente de archivos. Análogo
para ofstream.
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La buena práctica indica que al abrir un stream hay que checkear si esta
operación fue realizada correctamente y manejarlo adecuadamente (con
.is open()), ası́ como también al terminar de utilizarlo hay que cerrando
haciendo .close(). Si no se efectúa esto, de todas maneras se cerrará
automáticamente cuando termine el scope.
...
ofstream myfile ("example.txt");
if (myfile.is_open())
{
myfile << "This is a line.\n";
myfile << "This is another line.\n";
myfile.close();
}
...
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Funciones Útiles
Convertir un string a int:
cantHabsInt = atoi(cantHabsString.c_str());
si cantHabsString es el string que queremos convertir a entero.
Nota: también pueden implementarlo ustedes mismos como una
función auxiliar, es un muy buen ejercicio.
Leer de un stream hasta encontrar cierto caracter: Por ejemplo,
si nuestra entrada es Alice-Bob y queremos leer un string que
solamente contenga Alice, podemos hacer lo siguiente:
getline(inputStream,stringDondeGuardo,’-’);
Esto indica que se debe leer de un stream (y guardarlo en el string
dado) hasta que se encuentre un char guion. Allı́ se detendrá de leer,
y descartará el guion leı́do. Lo pueden utilizar con otros caracteres,
como por ejemplo la coma, o el punto y coma.
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Ahora bien, hasta ahora siempre sabı́amos cuánto tenı́amos que leer. ¿Qué
sucede si queremos crear un ciclo que lea hasta que se terminen de leer
todos los datos de dicho stream? ¿Cómo lo hacemos?
Es muy útil saber que luego de leer desde un input stream, la expresión
in >> x evalúa a false si se terminó de leer todo el archivo, o a true si
esto no sucedió.
Es por esto que simplemente podemos hacer:
while( in >> var ) {
...
}
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Algunos ejemplos . . .
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Algunos ejemplos . . .
peek
ignore
friend
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Clases - Auto
#ifndef AutoH
#define AutoH
class Auto {
public:
Auto();
Auto(int patente, int motor, int modelo);
int patente() const;
int modelo() const;
int motor() const;
void tunear(int m);
private:
int patente;
int modelo;
int motor;
};
#endif
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#include "auto.h"
Auto::Auto() {
patente = 9999;
modelo = 2003;
motor = 1999;
}
Auto::Auto(int patente, int modelo, int motor) {
patente = patente;
modelo = modelo;
motor = motor;
}
int Auto::patente() const {
return patente;
}
int Auto::modelo() const {
return modelo;
}
int Auto::motor() const {
return motod;
}
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Clases
¿Qué pasa si hago...?
Auto a1(240,13,2015);
cout << a1;
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Clases
¿Qué pasa si hago...?
Auto a1(240,13,2015);
cout << a1;
error: no match for ’operator<<’ in ...
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Clases
Solución: Implementar el operador << para el tipo Auto.
auto.h
std::ostream & operator<<(std::ostream & os,const Auto & a);
// os es cout/archivo, a es Auto
auto.cpp
std::ostream & operator<<(std::ostream & os,const Auto & b){
os << "Patente: " << b.patente() << " Motor: " << b.motor()
<< " Modelo: " << b.modelo();
return os;
}
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STL
La Standard Template Library es una libreria de C++ que cuenta con
diferentes estructuras y algoritmos.
Estructuras básicas: pair, vector, list, queue, etc...
Estructuras avanzadas: priority queue, set, map, etc...
Algoritmos: sort, binary search, set intersection, etc...
Clases de funciones
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Listas y tuplas
Nuestro lenguaje de especificación cuenta con los tipos lista, y tupla.
Vamos a representar al tipo lista con la clase vector y a las duplas con pair.
vector<int> listaDeEnteros
vector< vector<int> > listaDeListaDeEnteros
pair<Vampiro,string> duplaDeVampiroString
pair< Flor , vector< pair<int, int> > > duplaFlorListaDePares
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