رشته ها (Strings)

ما در فصول قبل با آرایه ها آشنا شدیم. در برنامه نویسی C++ نوع خاصی برای رشته ها یا همان String وجود ندارد و در این مورد باید از آرایه ای از کاراکترها استفاده کنیم. البته در Visual C++ میشه از فضای نامی std در مورد رشته ها استفاده کرد که کار را راحتتر می کند اما چون ما در Borland برنامه نویسی می کنیم نمی توانیم مستقیما با یک متغیر از نوع string کار کنیم .

قبلا یادگرفتیم که اعداد و کاراکترها را چگونه در آرایه قرار دهیم. برای استفاده از رشته ها باید از آرایه دو بعدی با نوع کاراکتر استفاده کنیم. به این نکته توجه نمایید که در زبان برنامه نویسی C++، رشته ها را بین " " و کاراکترها را بین ' ' قرار خواهیم داد. در زیر به نحوه تعریف یک رشته می پردازیم :

char str[] = "programming";
char s[10] = "computer";
char str1[] = {'C','+','+','\0'};

همانطور که در بالا می بینیم، نحوه تعریف یک رشته مانند تعریف یک آرایه است و از قوانین آرایه ها تبعیت می کند با این تفاوت که اگر مقدار بصورت رشته باشد باید آنرا در بین " " قرار دهیم و اگر مقادیر بصورت کاراکتر باشند آنها را در بین ' ' و بصورت مجموعه مقداردهی خواهیم کرد .

نکته) در مقداردهی یک String باید بدانیم که انتهای آن آرایه با تهی یا Null مشخص می شود. یعنی در خط اول از کد یالا یک آرایه بوجود خواهد آمد که اولین خانه آن حرف p و دومین خانه آن حرف r و علی آخر که در نهایت یکی مانده به آخرین خانه حرف g و آخرین خانه Null یا \0 می باشد .

آموزش الگوریتم های مرتب سازی آرایه ها

• الگوریتم مرتب سازی حبابی (bubble sort) :

این روش، ساده ترین روش مرتب سازی آرایه ها در C++ بوده که از کارایی کمتری نسبت به دیگر الگوریتمها برخوردار است و علت این است که عناصر آرایه دو به دو با یکدیگر مقایسه شده و اگر عنصر اول از عنصر دوم بزرگتر باشد جای آن دو عوض می شود ( در مرتب سازی صعودی )، بنابراین عمل مقایسه بارها تکرار شده، در نتیجه راندمان کار را پایین می برد. در زیر به نحوه عملکرد الگوریتم مرتب سازی حبابی توجه فرمایید :

 A = {7, 3, 9, 1}

 3 7 9 1 ---> 3 7 9 1 ---> 3 7 1 9     Step 1
 3 7 1 9 ---> 3 1 7 9 ---> 3 1 7 9     Step 2
 1 3 7 9 ---> 1 3 7 9 ---> 1 3 7 9     Step 3

همانگونه که ملاحظه کردید در مرحله اول، ابتدا 7 با 3 مقایسه شده و چون 3 از 7 کوچکتر است جایشان عوض می شود. سپس در همان مرحله 7 با 9 مقایسه شده و چون 9 از 7 بزگتر است پس جابجایی صورت نمی گیرد و در انتهای همان مرحله 9 با 1 مقایسه شده و بدلیل کوچکتر بدن 1 از 9 بین آن دو جابجایی صورت می گیرد .

آرایه ها در ++C

خدمت عزیزان باید عرض کنم در فصول قبل، داده ها را در درون متغیرها و یا ثوابت ذخیره می کردیم. اما گاهی لازم است تعدادی از داده ها را بگونه ای ذخیره نماییم که متعلق به یک مجموعه بوده و دسترسی به آنها آسان باشد .

گاهی وقتها لازم است که یک سری از داده هم نوع را دریافت کرده و بروی آنها عملیات خاصی را مثل مقایسه یا مرتب کردن و ... را انجام دهیم، لذا باید آنها را بگونه ای خاص در کنار یکدیگر قرار دهیم که این مسئله در برنامه نویسی را با استفاده از آرایه ها حل خواهیم کرد .

آرایه مجموعه ای از عناصر هم نوع است. در برنامه نویسی C++ برای تعریف آرایه باید نوع عناصر آنرا مشخص کنیم و آرایه باید حتما دارای نام باشد که از قانون نامگذاری برای متغیرها تبعیت می کند و بعد از نام از [] استفاده می کنیم که درون آن می توان از یک عدد صحیح برای تعیین طول آرایه استفاده نمود .

برای دسترسی به عناصر آرایه از اندیس استفاده می کنیم که اولین اندیس هر آرایه ای از عدد صفر شروع می شود .

int  arr[4];

کد برنامه نویسی C++ بالا آرایه ای را با نام arr تعریف می کند که عناصر آن از نوع عدد صحیح هستند و تعداد عناصر آرایه (طول) برابر با 4 است .

به این نکته توجه کنید که تعداد عناصر آرایه بالا 4 است ولی اندیس عناصر آن از صفر شروع شده و به سه ختم می شود و نباید تعداد را با اندیس اشتباه گرفت .

گفتنی است که عناصر آرایه پشت سر هم در خانه های حافظه ذخیره می شوند و هر عنصر (خانه) از آرایه به اندازه طول نوع آرایه فضا اشغال می کند. در آرایه بالا چون نوع آرایه تعریف شده int است پس هر عنصر مقدار 4 بایت و چون طول آن 4 است در نهایت 16 بایت پشت سر هم از حافظه را اشغال می کند .

معمولا آرایه ها با توجه به ابعادشان تقسیم بندی می شوند :

توابع بازگشتی در ++c

توابع بازگشتی توابعی هستند که در درون تعریف خود تابع هم فراخوانی میشوند. هدف از اینکار صرفه جویی در کد نویسی و ایجاد خلاقیت است. به این نکته توجه داشته باشید که حتما شرطی برای تابع بازگشتی باید وجود داشته باشد تا برنامه به درستی اجرا شود و نتایج خواسته شده از تابع بدست آید و اگر این مورد رعایت نشود تابع بینهایت بار فراخوانی شده و هیچ وقت برنامه به پایان نمی رسد .

کدی به زبان C++ با استفاده از تابع بازگشتی بنویسید که حاصلضرب دو عدد را با استفاده از حاصلجمع آنها بدست آورد .(برای حل این مثال لازم است بدانید که :)

            a*b=a          ----->     اگر b=1
            a*b=a*(b-1)+a  ----->     اگر b>1                              

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42

#include <iostream.h> #include <conio.h> int product(int, int); int main() { int a, b; cout << "Enter first number :" ; cin >> a; cout << "Enter second number :" ; cin >> b; cout << product(a, b); getch(); return 0; } int product(int a, int b) { if(b == 1) return a; return (a + product(a, b-1)); } //////////////////////توضیح\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\ /* a=4, b=3 1) if(3==1) return 4; return(4+product(4,3-1)) 2) if(2==1) return 4; return(4+product(4,2-1)) 3) if(1==1) return 4; return(4+product(4,1-1)) */

Enter first number :4
Enter second number :3
12

در فراخوانی سوم از تابع بازگشتی بالا، شرط درست است پس مقدار 4 به فراخوانی دوم بر میگردد و باز با مقدار 4 فراخوانی دوم جمع شده و عدد حاصل که 8 است به فراخوانی اول بر میگردد و باز با 4 جمع شده و در نهایت مقدار 12 که جواب ماست چاپ می شود. حتما توجه کنید که از فراخوانی سوم به بعد شرط if نقض شده و فراخوانی تابع بازگشتی متوقف می شود .

در مورد توابع بازگشتی باید چندین نکته را رعایت کنید :

توابع در ++c

در این فصل ما به بحث در مورد یکی از مفاهیم مهم و اساسی در برنامه نویسی به نام توابع می پردازیم. در واقع در فصول قبل، ما مقداری از الزامات و مقدمات برنامه نویسی را یاد گرفتیم و تا کنون برنامه خاصی ننوشتیم .

وقتی خطوط برنامه ما زیاد می شود درک، پیگیری، خطایابی و دیگر اعمال بر روی برنامه دشوار خواهد شد. توابع ابزاری هستند که به ما در بهبود برنامه کمک می کنند و برنامه نویسی ساخت یافته را ارائه می دهند، بدین معنا که برنامه اصلی به قسمتهای منطقی و مستقل کوچکتری تقسیم می شود که توابع نام دارند .

برای بکارگیری توابع به سه جزء نیازمندیم: تعریف تابع، اعلان تابع، فراخوانی تابع

• تعریف تابع :

برای استفاده از یک تابع در برنامه نویسی در مرحله اول باید تابع خود را تعریف نماییم تا مشخص کنیم که چه کاری را باید انجام دهد. در شکل بالا ساختار اصلی تعریف یک تابع در برنامه نویسی C++ را مشاهده می کنید . تعریف تابع در خارج از تابع main صورت می گیرد و هیچ تابعی را نمی توان در درون تابع دیگری تعریف نمود .

ساختارهای تصمیم در برنامه نویسی ++c

ساختارهای تصمیم در برنامه نویسی C++

در برنامه هرگاه بخواهیم در شرایط ویژه ای برخی از دستورات اجرا شوند و برخی دیگر اجرا نشوند از ساختارهای تصمیم استفاده می کنیم.

• ساختار if :

با استفاده از ساختار if، شرطی را کنترل می کنیم. اگر شرط جلوی if درست باشد دستورات آن اجرا خواهد شد، در غیر اینصورت دستورات درون else اجرا خواهند شد .

توجه کنید که فقط و فقط یا دستورات if اجرا می شود و یا دستورات else و هرگز این دو با هم اجرا نمی شوند.

if ( عبارت شرطی )  
{
    Line Command 1;
    Line Command 2;
    Line Command n;
}

در ادامه به بررسی حالات مختلفی در بکارگیری دستور if در C++ می پردازیم :

ساختارهای کنترلی - حلقه while - بخش دوم

در این فصل از آموزش برنامه نویسی C++ قصد داریم به بررسی ساختار حلقه while() بپردازیم که وظیفه ای شبیه به حلقه for() را برعهده دارد.

while ( عبارت شرطی )  
{
    Line Command 1;
    Line Command 2;
    Line Command n;
}

از این ساختار برای ایجاد حلقه های تکرار استفاده می شود و تا زمانیکه عبارت شرطی داخل پرانتز while() درست باشد دستورات مربوطه اجرا خواهند شد و به محض نادرستی شرط، کنترل دستورات از حلقه خارج خواهد شد.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

int n; cout << "Enter the starting number that bigger than zero : " ; cin >> n ; while ( n > 0 ) { cout << n << ", " ; } cout << "Fire! \n" ;

Enter the starting number that bigger than zero : 8
8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, Fire!                                   

کد برنامه نویسی بالا، عددی را از کاربر گرفته و با استفاده از حلقه while شمارش معکوس آنرا در خروجی نمایش می دهد.

در برنامه C++ بالا، اگر عدد صفر یا کمتر از آنرا وارد کنیم شرط حلقه while نادرست بوده و دستورات درون حلقه اجرا نخواهد شد و فقط عبارت Fire! چاپ می شود.

ساختارهای کنترلی در برنامه نویسی++c

بطور کلی، در هر برنامه نویسی اجرای دستورات از اولین سطر شروع شده و به ترتیب تا آخرین سطر ادامه میابد.

اما گاهی وقتها لازم است که یک دستور چندین بار تکرار شود و یا اینکه تحت شرایط خاصی اجرا گردد و یا از اجرای آن جلوگیری شود.

ساختارهای کنترلی به برنامه نویس این اجازه را می دهند که بر روی دستورات کنترل داشته باشد و آنها را تکرار، اجرا و متوقف سازد. در این فصل به بررسی این ساختارها می پردازیم که به دو دسته تقسیم می شوند :

• ساختارهای کنترل
• ساختارهای تصمیم

ساختارهای کنترل :

• for
• while

در برنامه نویسی C++ از ساختار حلقه for برای تکرار یک سری از دستورات استفاده می شود و شکل کلی ایجاد حلقه تکرار بصورت زیر است :

for( مقدار اولیه حلقه ; شرط حلقه ; گام حرکت )
{
    Line Command 1;
    Line Command 2;
    Line Command n;
}

عبارات محاسباتی و تقدم عملگرها در برنامه نویسی++c

همانطور که قبلا اشاره شد عبارات محاسباتی شامل عملیات یک یا چند عملگر بر روی یک یا چند عملوند هستند. لذا به مبحث تقدم عملگرها در برنامه نویسی C++ می پردازیم تا بدانیم که در برخورد با یک عبارت محاسباتی طولانی به چه صورت باید رفتار کنیم.

a = b+10*(9%4);
a = b+10*9%4;                                     

در بالا دو عبارت محاسباتی شبیه به هم اما با ساختاری متفاوت را مشاهده می کنیم. این دو عبارت جوابی متفاوت نسبت به یکدیگر دارند و تنها دلیل این تفاوت وجود یا عدم وجود پرانتز در هر کدام از این دو می باشد.

بطور کلی در عبارات محاسباتی قوانینی وجود دارد که اولویت عملگری را بر سایر عملگرها مشخص می کند. یعنی در برخورد با یک عبارت محاسباتی، عملگرهای با تقدم بالاتر، زودتر محاسبه شده تا به آخرین عملگر در عبارت برسیم.

جدول زیر تقدم عملگرها را با اولویت از بالا به پایین به ما نمایش میدهد.

1	()
2	!  ~  ++  --  sizeof
3	*  /  %
4	+  -
5	<<  >>
6	<  <=  >  >=
7	==  !=
8	&
9	^
10	|
11	&&
12	||
13	?
14	=  +=  -=  *=  /=  %=
15	,

همینطور که در جدول بالا مشخص شد بالاترین تقدم عملگرها را پرانتز و پایین ترین تقدم را کاما دارا می باشند.

دستورات ورودی خروجی در برنامه نویسی ++c

هدف از ساخت کامپیوتر و ایجاد برنامه نویسی دادن اطلاعات به ماشین و دریافت جواب بوده که به این روال، جریان ورودی خروجی گفته میشود . برای استفاده از این جریانات ما حداقل به 2 فایل کتابخانه ای در C++ نیاز داریم و دستوراتی برای استفاده از این کتابخانه ها که با ارائه یک مثال، استفاده از این دستورات را نشان می دهم .

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

#include <iostream.h> #include <conio.h> int main() { int a; //a=? cin >> a; //a=value of user input cout << "a:"; //Prints a: on screen cout << a; //Prints value of a getch(); return 0; }

a:120

برای استفاده از کلمات کلیدی cin و cout لازمه که از کتابخانه iostream.h در برنامه خود استفاده کنیم.