Diferență între revizuiri ale paginii „SDA Lucrarea 6”

De la WikiLabs
Jump to navigationJump to search
 
(Nu s-au afișat 10 versiuni intermediare efectuate de același utilizator)
Linia 33: Linia 33:
 
În continuare vom prezenta un exemplu de map de la CNP (cheia) la elemente de tip <code>Person</code> (valoarea), implementată cu funcții hash. În primul rând vom defini structura ce memorează datele legate de o persoană:
 
În continuare vom prezenta un exemplu de map de la CNP (cheia) la elemente de tip <code>Person</code> (valoarea), implementată cu funcții hash. În primul rând vom defini structura ce memorează datele legate de o persoană:
  
−
<syntaxhighlight lang="C">
+
<syntaxhighlight lang="cpp">
 
struct Person {
 
struct Person {
 
     std::string firstName;
 
     std::string firstName;
Linia 161: Linia 161:
 
=== Eliminarea unei chei din map ===
 
=== Eliminarea unei chei din map ===
  
−
Pentru operația de eliminare se definește următoarea funcție:
+
Pentru operația de eliminare se definește următoarea metodă:
  
−
<syntaxhighlight lang="C">
+
<syntaxhighlight lang="cpp">
 
/**
 
/**
−
  * Functia elimina cheia data din map daca acesta exista. Daca
+
  * Metoda elimina cheia data din map daca acesta exista. Daca
 
  *  nu exista, functia nu are nici un efect.
 
  *  nu exista, functia nu are nici un efect.
−
  * @param map map-ul din care trebuie eliminat elementul.
+
  * @param key cheia ce trebuie eliminata.
−
  * @param key cheia (CNP-ul) ce trebuie eliminata.
+
  */
 +
void erase(K key);
 +
 
 +
/**
 +
* Metoda sterge toate elementele din map.
 
  */
 
  */
−
void hashMapRemove(struct HashMap * map, char * key);
+
void clear();
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
  
−
Eliminarea se realizează în felul următor:
+
Exemplu:
−
# Se aplică funcția hash pe variabila <code>key</code>.
+
<syntaxhighlight lang="cpp" highlight="10,13,16">
−
# Folosind valoarea obținută se accesează lista de pe poziția hash-ului din <code>array</code>.
+
#include <unordered_map>
−
# Se folosește funcția <code>linkedListSearch</code> pentru a verifica dacă <code>person</code> există în listă.
+
#include <string>
−
# Dacă valoarea întoarsă este diferită de -1 atunci se folosește funcția <code>linkedListDelete</code> pentru a șterge elementul de pe poziția respectivă și size se decrementează cu 1.
+
#include <cstdio>
 +
 +
int main() {
 +
    std::unorder_map<std::string, Person> myMap;
 +
    Person person;
 +
    myMap.insert({"191010112345", person});
 +
    myMap["190010112345"] = person;
 +
    myMap.erase("098764321987");
 +
    printf("Map-ul contine %lu elemente.\n", myMap.size());
 +
    printf("Map-ul %s este gol!\n", myMap.empty() ? "" : "NU");
 +
    myMap.erase("191010112345");
 +
    printf("Map-ul contine %lu elemente.\n", myMap.size());
 +
    printf("Map-ul %s este gol!\n", myMap.empty() ? "" : "NU");
 +
    myMap.clear();
 +
    printf("Map-ul contine %lu elemente.\n", myMap.size());
 +
    printf("Map-ul %s este gol!\n", myMap.empty() ? "" : "NU");
  
−
* Complexitate în '''timp''': O(1) best case (fără coliziuni), O(1) average case pentru număr mai mic de 1000000 de persoane, O(n) worst case (același hash pentru poate persoanele).
+
    return 0;
−
* Complexitate în '''spațiu''': O(1)
+
}
 +
</syntaxhighlight>
  
 
=== Verificarea dacă o cheie există în map ===
 
=== Verificarea dacă o cheie există în map ===
Linia 186: Linia 206:
 
Pentru a verifica dacă o cheie există în map, se definește următoarea funcție:
 
Pentru a verifica dacă o cheie există în map, se definește următoarea funcție:
  
−
<syntaxhighlight lang="C">
+
<syntaxhighlight lang="cpp">
 
/**
 
/**
−
  * Functia intoarce 1 daca cheia specificata exista in map.
+
  * Functia intoarce 1 daca cheia specificata exista in map, 0 in rest.
−
* @param map map-ul in care se cauta cheia.
+
  * @param key cheia cautata.
−
  * @param key cheia (CNP-ul) cautata.
 
 
  * @return 1 daca cheia exista in map, 0 daca nu.
 
  * @return 1 daca cheia exista in map, 0 daca nu.
 
  */
 
  */
−
char hashMapHasKey(struct HashMap * map, char * key);
+
uint64_t count(K key);
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
  
−
Verificarea unei chei dacă este sau nu în map se realizează în felul următor:
+
Exemplu:
−
# Se aplică funcția hash pe variabila <code>key</code>.
+
<syntaxhighlight lang="cpp" highlight="14,15">
−
# Folosind valoarea obținută se accesează lista de pe poziția hash-ului din <code>array</code>.
+
#include <unordered_map>
−
# Se folosește funcția <code>linkedListSearch</code> pentru a verifica dacă <code>key</code> există în listă.
+
#include <string>
−
# Dacă valoarea întoarsă este diferită de -1 atunci se întoarce 1, altfel se întoarce 0.
+
#include <cstdio>
−
 
+
−
* Complexitate în '''timp''': O(1) best case (fără coliziuni), O(1) average case pentru număr mai mic de 1000000 de persoane, O(n) worst case (același hash pentru poate persoanele).
+
int main() {
−
* Complexitate în '''spațiu''': O(1)
+
    std::unorder_map<std::string, Person> myMap;
 +
    Person person;
 +
    myMap.insert({"191010112345", person});
 +
    myMap["190010112345"] = person;
 +
    myMap.erase("098764321987");
 +
    printf("Map-ul contine %lu elemente.\n", myMap.size());
 +
    printf("Map-ul %s este gol!\n", myMap.empty() ? "" : "NU");
 +
    myMap.erase("191010112345");
 +
    printf("Cheia 123 apare in map: %d\n", myMap.count("123"));
 +
    printf("Cheia 190010112345 apare in map: %d\n", myMap.count("190010112345"));
 +
    printf("Map-ul contine %lu elemente.\n", myMap.size());
 +
    printf("Map-ul %s este gol!\n", myMap.empty() ? "" : "NU");
 +
    myMap.clear();
 +
    printf("Map-ul contine %lu elemente.\n", myMap.size());
 +
    printf("Map-ul %s este gol!\n", myMap.empty() ? "" : "NU");
 +
 +
    return 0;
 +
}
 +
</syntaxhighlight>
  
 
=== Căutarea unei valori după cheie ===
 
=== Căutarea unei valori după cheie ===
  
−
Pentru a căuta o valoare după cheie, se definește urmtoarea funcție:
+
Pentru a căuta o valoare după cheie, se definește următoarele metode:
  
 
<syntaxhighlight lang="C">
 
<syntaxhighlight lang="C">
 
/**
 
/**
−
  * Functia intoarce valoarea asociată cheii key.
+
  * Metoda intoarce a referinta la valoarea asociată cheii key.
−
  * @param map map-ul in care se cauta cheia.
+
  * @param key cheia cautata.
−
  * @param key cheia (CNP-ul) cautata.
+
* @return valoarea asociată cheii, dacă aceasta există,
−
  * @return valoarea asociată cheii.
+
*  sau se generează o eroare daca cheia nu exista in map.
 +
*/
 +
V& at(K key);
 +
 
 +
/**
 +
* Operatorul intoarce o referinta la valoarea asociată cheii key.
 +
* @param key cheia cautata.
 +
* @return valoarea asociată cheii, dacă aceasta există,
 +
*  sau o valoare neutra daca nu există (care se si adauga in map).
 +
*/
 +
 
 +
V& operator[](K key);
 +
</syntaxhighlight>
 +
 
 +
Exemplu:
 +
<syntaxhighlight lang="cpp" highlight="10,11">
 +
#include <unordered_map>
 +
#include <string>
 +
#include <cstdio>
 +
 +
int main() {
 +
    std::unorder_map<std::string, Person> myMap;
 +
    Person person;
 +
    person.firstName = "Ghita";
 +
    myMap.insert({"191010112345", person});
 +
    printf("Numele persoanei cu cheia 191010112345 este: %s\n", myMap.at("191010112345").fullName.c_str());
 +
    printf("Numele persoanei cu cheia 191010112345 este: %s\n", myMap["191010112345"].fullName.c_str());
 +
    return 0;
 +
}
 +
</syntaxhighlight>
 +
 
 +
 
 +
== Implementarea de structuri asociative cu arbori binari de căutare  ==
 +
 
 +
Definirea arborilor binari de căutare și a proprietăților lor s-au făcut în laboratorul 5 ([[SDA Lucrarea 5#Implementarea de mulțimi cu arbori binari de căutare (BST)]]).
 +
 
 +
=== Clasa <code>std::map</code> ===
 +
 
 +
Pentru stocarea datelor necesare map-ului, În STL se definește clasa <code>std::map</code> în header-ul <code>map</code>. Aceasta este o clasă de tip template care se parametrizează cu două tipuri de date: tipul pentru cheie și tipul pentru valoare:
 +
 
 +
<syntaxhighlight lang="cpp">
 +
#include <map>
 +
#include <string>
 +
 
 +
int main() {
 +
    std::map<std::string, Person> myMap; // un map de la string la Person
 +
    return 0;
 +
}
 +
</syntaxhighlight>
 +
 
 +
=== Crearea unui <code>std::map</code>===
 +
 
 +
Pentru crearea unui <code>std::map</code>, se definește următorul constructor:
 +
<syntaxhighlight lang="cpp">
 +
/**
 +
* Constructorul creeaza un map nou și inițializează structurile de date interne.
 +
*/
 +
map();
 +
</syntaxhighlight>
 +
 
 +
Exemplu:
 +
<syntaxhighlight lang="cpp" highlight="5">
 +
#include <map>
 +
#include <string>
 +
 
 +
int main() {
 +
    std::map<std::string, Person> myMap;
 +
    Person person;
 +
    myMap["190010112345"] = person;
 +
    return 0;
 +
}
 +
</syntaxhighlight>
 +
 
 +
=== Interogarea numărului de elemente din map ===
 +
 
 +
Pentru interogarea numărului de elemente din map se definesc:
 +
 
 +
<syntaxhighlight lang="cpp">
 +
/**
 +
* Metoda intoarce numarul de elemente din map.
 +
* @return numarul de elemente din map.
 +
*/
 +
uint64_t size();
 +
 
 +
/**
 +
* Metoda intoarce true dacă map-ul nu conține nici un element.
 +
* @return true dacă map-ul este gol, false în rest.
 +
*/
 +
bool empty();
 +
 
 +
</syntaxhighlight>
 +
 
 +
Exemplu:
 +
<syntaxhighlight lang="cpp" highlight="9,10">
 +
#include <map>
 +
#include <string>
 +
#include <cstdio>
 +
 
 +
int main() {
 +
    std::map<std::string, Person> myMap;
 +
    Person person;
 +
    myMap["190010112345"] = person;
 +
    printf("Map-ul contine %lu elemente.\n", myMap.size());
 +
    printf("Map-ul %s este gol!\n", myMap.empty() ? "" : "NU");
 +
    return 0;
 +
}
 +
</syntaxhighlight>
 +
 
 +
=== Adăugarea unei perechi cheie-valoare în map ===
 +
 
 +
Pentru operația de adăugare se definesc următoarele metode:
 +
 
 +
<syntaxhighlight lang="cpp">
 +
/**
 +
* Metoda adauga perechea data in map daca cheia nu exista.
 +
* @param keyValuePair o pereche cheie-valoare
 +
* @return o pereche iterator-bool, unde iteratorul identifică perechea
 +
*  introdusă în map, sau cea existentă cu aceeași cheie, iar bool spune daca
 +
*  perechea a fost introdusa sau nu (pentru ca exista deja).
 +
*/
 +
pair<iterator, bool> insert(pair<K, V> keyValuePair);
 +
 
 +
/**
 +
* Metoda ia ca argument o cheie și intoarce o referinta (LVALUE) la
 +
*  valoarea asociată. Dacă cheia nu există în map, se adaugă cu o valoare
 +
*  neutră.
 +
* @param key cheia ce se dorește adăugată (sau interogată).
 +
* @return o referință la valoarea asociată cheii.
 +
*/
 +
V & operator[](K key);
 +
</syntaxhighlight>
 +
 
 +
Exemplu:
 +
<syntaxhighlight lang="cpp" highlight="8-9">
 +
#include <map>
 +
#include <string>
 +
#include <cstdio>
 +
 +
int main() {
 +
    std::map<std::string, Person> myMap;
 +
    Person person;
 +
    myMap.insert({"191010112345", person});
 +
    myMap["190010112345"] = person;
 +
    printf("Map-ul contine %lu elemente.\n", myMap.size());
 +
    printf("Map-ul %s este gol!\n", myMap.empty() ? "" : "NU");
 +
    return 0;
 +
}
 +
</syntaxhighlight>
 +
 
 +
=== Eliminarea unei chei din map ===
 +
 
 +
Pentru operația de eliminare se definește următoarea metodă:
 +
 
 +
<syntaxhighlight lang="cpp">
 +
/**
 +
* Metoda elimina cheia data din map daca acesta exista. Daca
 +
*  nu exista, functia nu are nici un efect.
 +
  * @param key cheia ce trebuie eliminata.
 +
*/
 +
void erase(K key);
 +
 
 +
/**
 +
* Metoda sterge toate elementele din map.
 +
*/
 +
void clear();
 +
</syntaxhighlight>
 +
 
 +
Exemplu:
 +
<syntaxhighlight lang="cpp" highlight="10,13,16">
 +
#include <map>
 +
#include <string>
 +
#include <cstdio>
 +
 +
int main() {
 +
    std::map<std::string, Person> myMap;
 +
    Person person;
 +
    myMap.insert({"191010112345", person});
 +
    myMap["190010112345"] = person;
 +
    myMap.erase("098764321987");
 +
    printf("Map-ul contine %lu elemente.\n", myMap.size());
 +
    printf("Map-ul %s este gol!\n", myMap.empty() ? "" : "NU");
 +
    myMap.erase("191010112345");
 +
    printf("Map-ul contine %lu elemente.\n", myMap.size());
 +
    printf("Map-ul %s este gol!\n", myMap.empty() ? "" : "NU");
 +
    myMap.clear();
 +
    printf("Map-ul contine %lu elemente.\n", myMap.size());
 +
    printf("Map-ul %s este gol!\n", myMap.empty() ? "" : "NU");
 +
 
 +
    return 0;
 +
}
 +
</syntaxhighlight>
 +
 
 +
=== Verificarea dacă o cheie există în map ===
 +
 
 +
Pentru a verifica dacă o cheie există în map, se definește următoarea funcție:
 +
 
 +
<syntaxhighlight lang="cpp">
 +
/**
 +
* Functia intoarce 1 daca cheia specificata exista in map, 0 in rest.
 +
* @param key cheia cautata.
 +
  * @return 1 daca cheia exista in map, 0 daca nu.
 
  */
 
  */
−
struct Person hashMapGet(struct HashMap * map, char * key);
+
uint64_t count(K key);
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
  
−
Căutarea unei valori după cheie se realizează în felul următor:
+
Exemplu:
−
# Se aplică funcția hash pe variabila <code>key</code>.
+
<syntaxhighlight lang="cpp" highlight="14,15">
−
# Folosind valoarea obținută se accesează lista de pe poziția hash-ului din <code>array</code>.
+
#include <map>
−
# Se iterează peste nodurile din listă și se caută cheia folosind funcția <code>equals</code>.
+
#include <string>
−
# Dacă cheia a fost găsită, se întoarce valoarea asociată; dacă s-a ajuns la sfârșitul listei fără a se găsi cheia, se întoarce o structură de tip <code>Person</code>, indiferent cu ce valori (comportament nedefinit).
+
#include <cstdio>
 +
 +
int main() {
 +
    std::map<std::string, Person> myMap;
 +
    Person person;
 +
    myMap.insert({"191010112345", person});
 +
    myMap["190010112345"] = person;
 +
    myMap.erase("098764321987");
 +
    printf("Map-ul contine %lu elemente.\n", myMap.size());
 +
    printf("Map-ul %s este gol!\n", myMap.empty() ? "" : "NU");
 +
    myMap.erase("191010112345");
 +
    printf("Cheia 123 apare in map: %d\n", myMap.count("123"));
 +
    printf("Cheia 190010112345 apare in map: %d\n", myMap.count("190010112345"));
 +
    printf("Map-ul contine %lu elemente.\n", myMap.size());
 +
    printf("Map-ul %s este gol!\n", myMap.empty() ? "" : "NU");
 +
    myMap.clear();
 +
    printf("Map-ul contine %lu elemente.\n", myMap.size());
 +
    printf("Map-ul %s este gol!\n", myMap.empty() ? "" : "NU");
 +
 +
    return 0;
 +
}
 +
</syntaxhighlight>
  
−
* Complexitate în '''timp''': O(1) best case (fără coliziuni), O(1) average case pentru număr mai mic de 1000000 de persoane, O(n) worst case (același hash pentru poate persoanele).
+
=== Căutarea unei valori după cheie ===
−
* Complexitate în '''spațiu''': O(1)
 
  
−
=== Ștergerea unui <code>HashMap</code>===
+
Pentru a căuta o valoare după cheie, se definesc următoarele metode:
  
−
Pentru dezalocarea unui <code>HashMap</code>, se definește următoarea funcție:
 
 
<syntaxhighlight lang="C">
 
<syntaxhighlight lang="C">
 
/**
 
/**
−
  * Functia sterge hash map-ul specificat.
+
  * Metoda intoarce a referinta la valoarea asociată cheii key.
−
  * @param map hash map-ul ce trebuie sters.
+
* @param key cheia cautata.
 +
* @return valoarea asociată cheii, dacă aceasta există,
 +
*  sau se generează o eroare daca cheia nu exista in map.
 +
*/
 +
V& at(K key);
 +
 
 +
/**
 +
* Operatorul intoarce o referinta la valoarea asociată cheii key.
 +
  * @param key cheia cautata.
 +
* @return valoarea asociată cheii, dacă aceasta există,
 +
*  sau o valoare neutra daca nu există (care se si adauga in map).
 
  */
 
  */
−
void deleteHashMap(struct HashMap * map);
+
 
 +
V& operator[](K key);
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
  
−
Pentru ștergerea unui <code>HashMap</code> se urmează următorii pași:
+
Exemplu:
−
# Se iterează peste tot <code>array</code>-ul, ștergându-se toate nodurile din toate listele.
+
<syntaxhighlight lang="cpp" highlight="10,11">
−
# Se șterge memoria alocată pentru structura de tip <code>HashMap</code>.
+
#include <map>
−
 
+
#include <string>
−
* Complexitate în '''timp''': O(MAX_HASH)
+
#include <cstdio>
−
* Complexitate în '''spațiu''': O(1)
+
 +
int main() {
 +
    std::map<std::string, Person> myMap;
 +
    Person person;
 +
    person.firstName = "Ghita";
 +
    myMap.insert({"191010112345", person});
 +
    printf("Numele persoanei cu cheia 191010112345 este: %s\n", myMap.at("191010112345").fullName.c_str());
 +
    printf("Numele persoanei cu cheia 191010112345 este: %s\n", myMap["191010112345"].fullName.c_str());
 +
    return 0;
 +
}
 +
</syntaxhighlight>

Versiunea curentă din 14 mai 2017 19:58

În acest laborator se vor implementa structuri de date asociative (map) cu arbori binari și funcții hash.

Structura de date asociativă - Map

Structura de date asociativă (map) este o structură de date abstractă care stochează perechi de elemente cheie-valoare, 
într-o ordine arbitrară stabilită de structură, astfel încât nu pot exista două perechi cu aceeași cheie în map.

În esență, un map este o mulțime (set) de chei care sunt întotdeauna stocate împreună cu o valoare.

Map.png

Map-ul are următoarele proprietăți:

  1. Datele sunt plasate într-o ordine oarecare stabilită arbitrar de structură.
  2. Numărul de elemente ce poate fi stocat de structură este nelimitat.
  3. Elementele stocate în map sunt de același fel.
  4. Tipul de date al cheii și tipul de date al valorii pot fi diferite.
  5. Map-ul poate conține doar chei unice, în baza unei funcții definite de egalitate. Altfel spus, dacă două chei sunt egale din punctul de vedere al map-ului, ele nu pot fi ambele prezente în perechi cheie-valoare în map.

Map-ul suportă următoarele operații de bază:

  1. Interogarea numărului de elemente din map.
  2. Verificarea dacă map-ul este gol.
  3. Adăugarea perechi cheie-valoare (insert) - dacă cheia există deja în map, aceasta nu se înlocuiește.
  4. Verificarea dacă o cheie există în map (count).
  5. Căutarea unei valori după o cheie dată (at);
  6. Eliminarea unei chei din map (erase).

Implementarea de structuri asociative cu funcții hash

Definirea funcțiilor hash și a proprietăților lor s-a făcut în laboratorul 5 (SDA Lucrarea 5#Implementarea de mulțimi cu funcții hash).

Tipul de date și funcțiile de bază

În continuare vom prezenta un exemplu de map de la CNP (cheia) la elemente de tip Person (valoarea), implementată cu funcții hash. În primul rând vom defini structura ce memorează datele legate de o persoană: 

struct Person {
    std::string firstName;
    std::string lastName;
    std::string idNumber; // seria si numarul de buletin
    std::string address;
    std::string birthday;
    std::string cnp;
};

Funcțiile de hash și de egalitate pentru clasa std::string sunt deja implementate în STL. Dacă totuși aveți nevoie de a folosi niste funcții proprii, acestea se scriu în același fel ca cele pentru mulțimi împlementate cu funcții hash (vezi SDA Lucrarea 5).

Clasa std::unordered_map

Pentru stocarea datelor necesare map-ului, În STL se definește clasa std::unordered_map în header-ul unordered_map. Aceasta este o clasă de tip template care se parametrizează cu două tipuri de date: tipul pentru cheie și tipul pentru valoare: 

#include <unordered_map>
#include <string>

int main() {
    std::unorder_map<std::string, Person> myMap; // un map de la string la Person
    return 0;
}

Crearea unui std::unordered_map

Pentru crearea unui std::unordered_map, se definește următorul constructor: 

/**
 * Constructorul creeaza un map nou și inițializează structurile de date interne.
 */
unordered_map();

Exemplu: 

#include <unordered_map>
#include <string>

int main() {
    std::unorder_map<std::string, Person> myMap;
    Person person;
    myMap["190010112345"] = person;
    return 0;
}

Interogarea numărului de elemente din map

Pentru interogarea numărului de elemente din map se definesc: 

/**
 * Metoda intoarce numarul de elemente din map.
 * @return numarul de elemente din map.
 */
uint64_t size();

/**
 * Metoda intoarce true dacă map-ul nu conține nici un element.
 * @return true dacă map-ul este gol, false în rest.
 */
bool empty();

Exemplu: 

#include <unordered_map>
#include <string>
#include <cstdio>

int main() {
    std::unorder_map<std::string, Person> myMap;
    Person person;
    myMap["190010112345"] = person;
    printf("Map-ul contine %lu elemente.\n", myMap.size());
    printf("Map-ul %s este gol!\n", myMap.empty() ? "" : "NU");
    return 0;
}

Adăugarea unei perechi cheie-valoare în map

Pentru operația de adăugare se definesc următoarele metode: 

/**
 * Metoda adauga perechea data in map daca cheia nu exista. 
 * @param keyValuePair o pereche cheie-valoare
 * @return o pereche iterator-bool, unde iteratorul identifică perechea 
 *   introdusă în map, sau cea existentă cu aceeași cheie, iar bool spune daca
 *   perechea a fost introdusa sau nu (pentru ca exista deja).
 */
pair<iterator, bool> insert(pair<K, V> keyValuePair);

/**
 * Metoda ia ca argument o cheie și intoarce o referinta (LVALUE) la 
 *  valoarea asociată. Dacă cheia nu există în map, se adaugă cu o valoare
 *  neutră.
 * @param key cheia ce se dorește adăugată (sau interogată).
 * @return o referință la valoarea asociată cheii.
 */
V & operator[](K key);

Exemplu: 

#include <unordered_map>
#include <string>
#include <cstdio>
 
int main() {
    std::unorder_map<std::string, Person> myMap;
    Person person;
    myMap.insert({"191010112345", person});
    myMap["190010112345"] = person;
    printf("Map-ul contine %lu elemente.\n", myMap.size());
    printf("Map-ul %s este gol!\n", myMap.empty() ? "" : "NU");
    return 0;
}

Eliminarea unei chei din map

Pentru operația de eliminare se definește următoarea metodă: 

/**
 * Metoda elimina cheia data din map daca acesta exista. Daca
 *  nu exista, functia nu are nici un efect.
 * @param key cheia ce trebuie eliminata.
 */
void erase(K key);

/**
 * Metoda sterge toate elementele din map.
 */
void clear();

Exemplu: 

#include <unordered_map>
#include <string>
#include <cstdio>
 
int main() {
    std::unorder_map<std::string, Person> myMap;
    Person person;
    myMap.insert({"191010112345", person});
    myMap["190010112345"] = person;
    myMap.erase("098764321987");
    printf("Map-ul contine %lu elemente.\n", myMap.size());
    printf("Map-ul %s este gol!\n", myMap.empty() ? "" : "NU");
    myMap.erase("191010112345");
    printf("Map-ul contine %lu elemente.\n", myMap.size());
    printf("Map-ul %s este gol!\n", myMap.empty() ? "" : "NU");
    myMap.clear();
    printf("Map-ul contine %lu elemente.\n", myMap.size());
    printf("Map-ul %s este gol!\n", myMap.empty() ? "" : "NU");

    return 0;
}

Verificarea dacă o cheie există în map

Pentru a verifica dacă o cheie există în map, se definește următoarea funcție: 

/**
 * Functia intoarce 1 daca cheia specificata exista in map, 0 in rest.
 * @param key cheia cautata.
 * @return 1 daca cheia exista in map, 0 daca nu.
 */
uint64_t count(K key);

Exemplu: 

#include <unordered_map>
#include <string>
#include <cstdio>
 
int main() {
    std::unorder_map<std::string, Person> myMap;
    Person person;
    myMap.insert({"191010112345", person});
    myMap["190010112345"] = person;
    myMap.erase("098764321987");
    printf("Map-ul contine %lu elemente.\n", myMap.size());
    printf("Map-ul %s este gol!\n", myMap.empty() ? "" : "NU");
    myMap.erase("191010112345");
    printf("Cheia 123 apare in map: %d\n", myMap.count("123"));
    printf("Cheia 190010112345 apare in map: %d\n", myMap.count("190010112345"));
    printf("Map-ul contine %lu elemente.\n", myMap.size());
    printf("Map-ul %s este gol!\n", myMap.empty() ? "" : "NU");
    myMap.clear();
    printf("Map-ul contine %lu elemente.\n", myMap.size());
    printf("Map-ul %s este gol!\n", myMap.empty() ? "" : "NU");
 
    return 0;
}

Căutarea unei valori după cheie

Pentru a căuta o valoare după cheie, se definește următoarele metode: 

/**
 * Metoda intoarce a referinta la valoarea asociată cheii key.
 * @param key cheia cautata.
 * @return valoarea asociată cheii, dacă aceasta există, 
 *  sau se generează o eroare daca cheia nu exista in map.
 */
V& at(K key);

/**
 * Operatorul intoarce o referinta la valoarea asociată cheii key.
 * @param key cheia cautata.
 * @return valoarea asociată cheii, dacă aceasta există, 
 *  sau o valoare neutra daca nu există (care se si adauga in map).
 */

V& operator[](K key);

Exemplu: 

#include <unordered_map>
#include <string>
#include <cstdio>
 
int main() {
    std::unorder_map<std::string, Person> myMap;
    Person person;
    person.firstName = "Ghita";
    myMap.insert({"191010112345", person});
    printf("Numele persoanei cu cheia 191010112345 este: %s\n", myMap.at("191010112345").fullName.c_str());
    printf("Numele persoanei cu cheia 191010112345 este: %s\n", myMap["191010112345"].fullName.c_str());
    return 0;
}


Implementarea de structuri asociative cu arbori binari de căutare

Definirea arborilor binari de căutare și a proprietăților lor s-au făcut în laboratorul 5 (SDA Lucrarea 5#Implementarea de mulțimi cu arbori binari de căutare (BST)).

Clasa std::map

Pentru stocarea datelor necesare map-ului, În STL se definește clasa std::map în header-ul map. Aceasta este o clasă de tip template care se parametrizează cu două tipuri de date: tipul pentru cheie și tipul pentru valoare: 

#include <map>
#include <string>

int main() {
    std::map<std::string, Person> myMap; // un map de la string la Person
    return 0;
}

Crearea unui std::map

Pentru crearea unui std::map, se definește următorul constructor: 

/**
 * Constructorul creeaza un map nou și inițializează structurile de date interne.
 */
map();

Exemplu: 

#include <map>
#include <string>

int main() {
    std::map<std::string, Person> myMap;
    Person person;
    myMap["190010112345"] = person;
    return 0;
}

Interogarea numărului de elemente din map

Pentru interogarea numărului de elemente din map se definesc: 

/**
 * Metoda intoarce numarul de elemente din map.
 * @return numarul de elemente din map.
 */
uint64_t size();

/**
 * Metoda intoarce true dacă map-ul nu conține nici un element.
 * @return true dacă map-ul este gol, false în rest.
 */
bool empty();

Exemplu: 

#include <map>
#include <string>
#include <cstdio>

int main() {
    std::map<std::string, Person> myMap;
    Person person;
    myMap["190010112345"] = person;
    printf("Map-ul contine %lu elemente.\n", myMap.size());
    printf("Map-ul %s este gol!\n", myMap.empty() ? "" : "NU");
    return 0;
}

Adăugarea unei perechi cheie-valoare în map

Pentru operația de adăugare se definesc următoarele metode: 

/**
 * Metoda adauga perechea data in map daca cheia nu exista. 
 * @param keyValuePair o pereche cheie-valoare
 * @return o pereche iterator-bool, unde iteratorul identifică perechea 
 *   introdusă în map, sau cea existentă cu aceeași cheie, iar bool spune daca
 *   perechea a fost introdusa sau nu (pentru ca exista deja).
 */
pair<iterator, bool> insert(pair<K, V> keyValuePair);

/**
 * Metoda ia ca argument o cheie și intoarce o referinta (LVALUE) la 
 *  valoarea asociată. Dacă cheia nu există în map, se adaugă cu o valoare
 *  neutră.
 * @param key cheia ce se dorește adăugată (sau interogată).
 * @return o referință la valoarea asociată cheii.
 */
V & operator[](K key);

Exemplu: 

#include <map>
#include <string>
#include <cstdio>
 
int main() {
    std::map<std::string, Person> myMap;
    Person person;
    myMap.insert({"191010112345", person});
    myMap["190010112345"] = person;
    printf("Map-ul contine %lu elemente.\n", myMap.size());
    printf("Map-ul %s este gol!\n", myMap.empty() ? "" : "NU");
    return 0;
}

Eliminarea unei chei din map

Pentru operația de eliminare se definește următoarea metodă: 

/**
 * Metoda elimina cheia data din map daca acesta exista. Daca
 *  nu exista, functia nu are nici un efect.
 * @param key cheia ce trebuie eliminata.
 */
void erase(K key);

/**
 * Metoda sterge toate elementele din map.
 */
void clear();

Exemplu: 

#include <map>
#include <string>
#include <cstdio>
 
int main() {
    std::map<std::string, Person> myMap;
    Person person;
    myMap.insert({"191010112345", person});
    myMap["190010112345"] = person;
    myMap.erase("098764321987");
    printf("Map-ul contine %lu elemente.\n", myMap.size());
    printf("Map-ul %s este gol!\n", myMap.empty() ? "" : "NU");
    myMap.erase("191010112345");
    printf("Map-ul contine %lu elemente.\n", myMap.size());
    printf("Map-ul %s este gol!\n", myMap.empty() ? "" : "NU");
    myMap.clear();
    printf("Map-ul contine %lu elemente.\n", myMap.size());
    printf("Map-ul %s este gol!\n", myMap.empty() ? "" : "NU");

    return 0;
}

Verificarea dacă o cheie există în map

Pentru a verifica dacă o cheie există în map, se definește următoarea funcție: 

/**
 * Functia intoarce 1 daca cheia specificata exista in map, 0 in rest.
 * @param key cheia cautata.
 * @return 1 daca cheia exista in map, 0 daca nu.
 */
uint64_t count(K key);

Exemplu: 

#include <map>
#include <string>
#include <cstdio>
 
int main() {
    std::map<std::string, Person> myMap;
    Person person;
    myMap.insert({"191010112345", person});
    myMap["190010112345"] = person;
    myMap.erase("098764321987");
    printf("Map-ul contine %lu elemente.\n", myMap.size());
    printf("Map-ul %s este gol!\n", myMap.empty() ? "" : "NU");
    myMap.erase("191010112345");
    printf("Cheia 123 apare in map: %d\n", myMap.count("123"));
    printf("Cheia 190010112345 apare in map: %d\n", myMap.count("190010112345"));
    printf("Map-ul contine %lu elemente.\n", myMap.size());
    printf("Map-ul %s este gol!\n", myMap.empty() ? "" : "NU");
    myMap.clear();
    printf("Map-ul contine %lu elemente.\n", myMap.size());
    printf("Map-ul %s este gol!\n", myMap.empty() ? "" : "NU");
 
    return 0;
}

Căutarea unei valori după cheie

Pentru a căuta o valoare după cheie, se definesc următoarele metode: 

/**
 * Metoda intoarce a referinta la valoarea asociată cheii key.
 * @param key cheia cautata.
 * @return valoarea asociată cheii, dacă aceasta există, 
 *  sau se generează o eroare daca cheia nu exista in map.
 */
V& at(K key);

/**
 * Operatorul intoarce o referinta la valoarea asociată cheii key.
 * @param key cheia cautata.
 * @return valoarea asociată cheii, dacă aceasta există, 
 *  sau o valoare neutra daca nu există (care se si adauga in map).
 */

V& operator[](K key);

Exemplu: 

#include <map>
#include <string>
#include <cstdio>
 
int main() {
    std::map<std::string, Person> myMap;
    Person person;
    person.firstName = "Ghita";
    myMap.insert({"191010112345", person});
    printf("Numele persoanei cu cheia 191010112345 este: %s\n", myMap.at("191010112345").fullName.c_str());
    printf("Numele persoanei cu cheia 191010112345 este: %s\n", myMap["191010112345"].fullName.c_str());
    return 0;
}
Adus de la „http://wiki.dcae.pub.ro/index.php?title=SDA_Lucrarea_6&oldid=5456”