diff --git a/Zpracované Otázky.md b/Zpracované Otázky.md index 35ef949..987c085 100644 --- a/Zpracované Otázky.md +++ b/Zpracované Otázky.md @@ -82,19 +82,135 @@ Poznámka: Příklady jsou zjednodušené a ne vždy jsou 100% syntakticky práv ### Co je pravidlo tří (rule of three)? ### Jaký je tvar definice lambda funkce v C++? Uveďte příklad a popište, co funkce dělá. # STL kontejnery -## 1) Co je to kontejner? -## 2) Jaký je rozdíl mezi sekvenčními a asociativními kontejnery? Uveďte příklad. -## 3) Jaké jsou klíčové vlastnosti kontejneru std::vector? -## Jaké jsou klíčové vlastnosti kontejneru std::map? -## Jaké jsou klíčové vlastnosti kontejneru std::list? -## Jakého datového typu může být klíč kontejneru std::map? -## Co je třeba zajistit v případě, že klíčem v kontejneru std::map je strukturovaný datový typ (např. naše vlastní třída)? -## Jaký je význam datového typu std::pair? -## Co je to iterátor? Uveďte příklad. -## Jaký je rozdíl mezi konstantním a nekonstantním iterátorem? -## Co všechno je třeba zajistit pro vytvoření vlastního iterátoru? -## Co je range-for cyklus? Uveďte příklad. -## Uveďte příklad použití algoritmu sort (deklarujte vektor libovolného datového typu, vložte do něj data a vektor seřaďte). +### 1) Co je to kontejner? +Kontejnery jsou datové struktury určené k ukládání kolekce dat (hodnot) a k manipulaci s nimi. Například to je `vector`, který funguje jako dynamické pole. + +Máme různé typy kontejnerů - sekvenční asociativní (a pak údajně neseřazený asociativní a adaptery pro jiné ovládání existujících kontejnerů, ale to raději neřešme). Viz. další otázka. + +Hlavní smysl kontejnerů je ulehčit práci při programovaní. Je to často již implementované řešení, které se v kódu jednoduše používá, nebo je to rada, jak si takové řešení udělat. Je to vrstva abstrakce. +### 2) Jaký je rozdíl mezi sekvenčními a asociativními kontejnery? Uveďte příklad. +**Sekvenční kontejnery** pracují s daty nezávisle na jejich hodnotě. To je míněno tak, že třeba data ukládají dle pořadí, ve kterém do kontejneru přišli a data mají unikátní index. Je to například `std::vector` a `std::list` + +**Asociativní kontejnery** řeší data většinou dle nějakého klíče, který je k nim přiřazen. Například `std::map`. Data jsou pak seřazena tak, aby bylo například efektivní vyhledávání a místo indexu mají právě na vyhledání klíč. +- `std::map` - data seřazeny dle porovnávací funkce +- `std::unordered_map` - data neseřazeny a hledány dle jejich hashe +### 3) Jaké jsou klíčové vlastnosti kontejneru std::vector? +**Vector** je prakticky **dynamické** **pole** s podobnými vlastnostmi jako jeho implementace v C++, akorát to celé někdo implementoval v třídě s funkcemi za nás. +- Data jsou seřazeny za sebou dle jejich velikosti v paměti. (tedy 5 prvek int o velikosty 4 byty je na 17-20 bytu) +- Vyhledávání konkrétního prvku je O(1) -> dopočítám hned z velikosti a pozice +- přidání/odstranění na konec - O(1) +- Odstranění a přidání je kamkoli - O(n) -> vyžaduje přesun všech prvků v poli +- pole má hodnotu velikosti (kolik zabírá bytů prvky) a kapacity (kolik bytů si dynamicky rezervuje). Kapacita musí být větší než velikost, jinak je třeba přealokovat +- adresy prvků nejsou stabilní kvůli realokaci + +`std::vector kontejner1`; +### 4) Jaké jsou klíčové vlastnosti kontejneru std::map? +Ukládá si pro každý prvek 2 hodnoty a to **klíč a hodnotu**. Všechny prvky jsou seřazené podle klíče a jeho porovnávací funkce, který zajišťuje operace o O(log n). Seřazení může třeba být binární strom. + +Kontejner umožňuje vymyslet a vložit vlastní porovnávací funkci v šabloně. +### 5) Jaké jsou klíčové vlastnosti kontejneru std::list? +List je kontejner, který vlastně není moc odlišný od toho, co by člověk čekl (pokud si to pamatuje). +Data jsou uložena každá ve vlastní buňce v paměti. Každá buňka umožňuje přístup k dalšímu a předchozímu prvku (pamatuji se jejich ukazatele). + +- proto je každá buňka bezpečně samostatně uložena v paměti nezávisle na ostatních buňkách +- Je jednoduché přidávat/odebírat na známé pozice prvky - O(1) -> stačí změnit ukazatele v buňkách předchozí a další buňky (říká se tomu často uzel). +- Hledání prvku na n-té pozice je obtížné, je třeba projít všechny prvky, které k němu vedou - O(n) + +- vhodné pro potřebu čistého rychléhi přidávání a mazaání prvků, ale nevhodné pro rychlý náhodný přístup + +`std::list L;` +### 6) Jakého datového typu může být klíč kontejneru std::map? +Klíč `std::map` může být kteréhokoli typu, který je možná porovnávat pomocí řazení (má operátor `>` a `<`). Nebo je možné dodat vlastní porovnávací funkci (komparátor). +### 7) Co je třeba zajistit v případě, že klíčem v kontejneru std::map je strukturovaný datový typ (např. naše vlastní třída)? +- buď je třeba zajistit, aby objekty třídy byly porovnatelné pomocí `>` a `<` například pomocí přetěžování operátorů +- nebo je možné sepsat vlastní comparator (vlastní porovnávací funkci) +### 8) Jaký je význam datového typu std::pair? +`std::pair` je datový typ, který umí ukládat 2 prvky libovolného typu + +```cpp +pair p = {1, "ahoj"}; +p.first = 7; +p.second = "krkavců"; +``` + +vhodné je se i podívat na operaci vzájemného porovnávání párů +### 9) Co je to iterátor? Uveďte příklad. +Iterátor je třída, která je spojená s určitým kontejnerem. Úkol prvků této třídy je jednoduchý a to umožnění jednoduché procházení prvky kontejneru. + +Iterátor by tedy měl být dereferencovatelný -> dereferencí `*it` získáme hodnotu nynějšího prvku, jako by to byl ukazatel. Dále přičtením `++it` získáme další prvek kontejneru. Iterátoru přiřadíme hodnotu pomocí funkcá `.begin()` -> hodnota prvního iterátoru, a zjišťujeme konec kontejneru pomocí `.end()`. + +Příklad: +```cpp +std::vector pole = {1, 2, 3}; +std::vector::iterator it = pole.begin(); + +for(std::vector::iterator it = pole.begin(); it != pole.end(); ++i) +{ + std::cout << *it << std::endl; +} +``` +### 10) Jaký je rozdíl mezi konstantním a nekonstantním iterátorem? +- Pomocí **nekontantního** iterátoru můžu měnit hodnotu prvku, na který ukazuje. +- Hodnotu prvku na který ukazuje **konstantní** iterátor měnit nemůžu. +- Potřebuji změnit typ iterátoru a také používám speciální funkci + +```cpp +std::vector pole = {1, 2, 3}; +std::vector::iterator it = pole.begin(); +std::vector::const_iterator cit = pole.cbegin(); //vlastni funkce + +*it = 10; //můžu +*cit = 20; //nesmim, je to const... +``` + +### 11) Co všechno je třeba zajistit pro vytvoření vlastního iterátoru? +- iterátor musí mít dereferenci -> lze získat hodnotu jeho prvku +- lze přičítat takto `++it` +- lze odčítat takto `--it' +- lze porovnávat `==` a `!=` -> hlavně pro `.begin()` a `.end()` + +zbytek podle kontejneru a kontextu (a podle toho, jak je vlastně vůbec myšlena tato otázka) +- je třeba mít `end` a `begin`, konstruktor u kontejneru etc... +### 12) Co je range-for cyklus? Uveďte příklad. +Je to specifický zápis `for` loop, který umžňuje iterovat všemi prvkami kontejneru. + +```cpp +std::vector pole = {1, 2, 3}; + +for (auto &i : pole) +{ + i++; +} +``` + +V tomto kódu se projedou všehny hodnoty vektoru a přičte se k ním jedna. +`for (auto &i : pole)` -> napravo je název pole, nalevo je hodnotu prvku, používá se auto s referencí, aby se fyzicky nekopíroval každý prvek a bylo to nezávislé na typu. + +prvek `i` pak reprezentuje aktuálně prvek iterace, tedy nabere hodnotu každého prvku pole + +**Obdobně lze udělat loop i pro iteraci listem**. +### 13) Uveďte příklad použití algoritmu sort (deklarujte vektor libovolného datového typu, vložte do něj data a vektor seřaďte). + +```cpp +#include +#include +#include + +int main() { + std::vector v = {5, 2, 9, 1, 7}; + std::sort(v.begin(), v.end()); + for (const auto& x : v) + { + std::cout << x << " "; + } + return 0; +} +``` + +Sort porovná prvky podle jejich operárů `<` a `>`, funguje univerzálně u všech typů, pokud mají porovnávání definované. + +U stringů to třeba porovnává lexikograficky. +Jinak je třeba definovat `>` `<` pomocí přetěžování operátorů a nebo dodat vlastní porovnávací funkci. -> `std::sort(v.begin(), v.end(), comparator)` -> kde comparator je porovnávací funkce # Praktické programování (Qt a související) - Co je to event-driven programování? - Jaký je rozdíl mezi událostí a signálem?