zpracovana cast s kontejnery

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<int> 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<int> 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<int, string> 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<int> pole = {1, 2, 3};
+std::vector<int>::iterator it = pole.begin();
+
+for(std::vector<int>::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<int> pole = {1, 2, 3};
+std::vector<int>::iterator it = pole.begin();
+std::vector<int>::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<int> 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 <iostream>
+#include <vector>
+#include <algorithm>
+
+int main() {
+    std::vector<int> 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?