Моделирование представления в памяти таблиц
Контрольная работа - Компьютеры, программирование
Другие контрольные работы по предмету Компьютеры, программирование
Лабораторная работа №1
Тема: Моделирование представления в памяти таблиц
Цель: Приобретение и закрепление навыков размещения в памяти таблиц. Получение начальных представлений о модульности программы с точки зрения обрабатываемых данных.
Задание: Разработать способ экономного размещения в памяти заданной разреженной таблицы. Разработать процедуры/функции, обеспечивающие доступ к элементам таблицы по номерам строки и имени столбца. В контрольной программе обеспечить запись и чтение всех записей таблицы. Произвести хронометраж выполнения операций чтения и записи элементов в массивы.
Описание алгоритма работы программы
.Индивидуальное задание.
Все нулевые элементы расположены в шахматном порядке, начиная со
-го элемента 1-й строки
2.Выбор метода.
Во внутреннем представлении нет необходимости хранить элементы, нулевые по определению:
[x,y] = 0 при x + y mod 2.
Если исключить нулевые элементы из хранения и представить матрицу в виде одномерного массива, то формула перехода от двухкоординатного обращения к однокоординатному запишется как:
Если XM mod 2=0 то d:= (y-1)*(XM/2) в другом случае цикл от 1 до у-1
Если i mod 2=0 то d:=d+(XM-1)/2, иначе d:=d+(XM+1)/2
:=round(d+(x/2 + 0.1))
где x, y - номера столбца и строки соответственно;- число элементов в строке.
3.Описание переменных
Переменные, глобальные для всего модуля:
matrix - массив, представляющий матрицу традиционным образом, используется для сравнения времен доступа;
arrp - массив, представляющий сжатую матрицу;
XM - размер матрицы
4.Описание программы
Функция NewIndex реализует вычисления по формуле (1).
Функция PutTab проверяет условие нахождения элемента по заданию
(x+y mod 2). Если это так, функция возвращает 0, в противном случае при помощи функции NewIndex вычисляется индекс в массиве arrp, производится запись в arrp и возврат value.
Функция GetTab проверяет условие нахождения элемента. Если это так, функция возвращает 0, в противном случае при помощи функции NewIndex вычисляется индекс в массиве arrp, и возвращаемое значение выбирается из arrp.
Алгоритм основной программы может быть разбит на 2 части.
Часть 1 предназначена для проверки правильности формирования сжатого представления матрицы. Она работает с матрицей размера 20х20, поэтому в начале этой части задается XM:=20. Далее формируется содержимое матрицы таким образом, чтобы в ненулевые элементы записывались последовательно возрастающие числа. Затем проверяется правильность доступа к матрице - при всех возможных значениях x и y выводятся на печать значения, возвращаемые функцией GetTab. И наконец проверяется сжатое представление матрицы - последовательно выводится на печать массив arrp.
Блок-схема программы
Блок-схема программы приведена в Приложении.
Текст программы
Program LAB2;crt, dos;: array[1..5050] of integer;: array[1..100, 1..100] of integer;: integer;, finish, x1, x2: longint;, min, sec, ssec: word;NewIndex(y, x : integer) : integer;i, j: integer;: real;:=0;XM mod 2 = 0 then:= (y-1)*(XM/2)i:=1 to y-1 doi mod 2 = 0 then:=d+(XM-1)/2:=d+(XM+1)/2;;:=round(d+(x/2 + 0.1));;PutTab(y,x,value : integer) : integer;(x+y) mod 2 0 then[y][x] := 0[y][x] := k;
end;('====Матрица после обработки====');
start:= time;y:=1 to XM do beginx:=1 to XM do(matrix[y][x]:3);;;:= time;:=finish - start;('time1 = ', x1);('time2 = ', x2);('');y:=1 to round(XM*XM/2+0.1) do(arrp[y]:4);; writeln;
readln;.
0 3 0 5 0 7 0 9 0
12 0 14 0 16 0 18 0 20
0 23 0 25 0 27 0 29 0
32 0 34 0 36 0 38 0 40
0 43 0 45 0 47 0 49 0
52 0 54 0 56 0 58 0 60
0 63 0 65 0 67 0 69 0
72 0 74 0 76 0 78 0 80
0 83 0 85 0 87 0 89 0
92 0 94 0 96 0 98 0100
0 3 0 5 0 7 0 9 0
12 0 14 0 16 0 18 0 20
0 23 0 25 0 27 0 29 0
32 0 34 0 36 0 38 0 40
0 43 0 45 0 47 0 49 0
52 0 54 0 56 0 58 0 60
0 63 0 65 0 67 0 69 0
72 0 74 0 76 0 78 0 80
0 83 0 85 0 87 0 89 0
92 0 94 0 96 0 98 0100= 4= 4
===== Матрица (внутр.представление) =====
3 5 7 9 12 14 16 18 20 21 23 25 27 29 32 34 36 38 40
43 45 47 49 52 54 56 58 60 61 63 65 67 69 72 74 76 78 80
83 85 87 89 92 94 96 98 100
Поскольку по данным результатам нельзя определить вывод, какой матрицы осуществляется быстрей (матрицы, которая восстанавливается из сжатого представления массива или просто матрицы которая хранится в памяти) я повторил исследование, увеличив размер матрицы до 30х30 и повторил вывод каждой матрицы по 10 раз. Таким образом, я получил большое время выполнение операций, и за счет этого я узнал разницу между выполнением операций. 1 матрица вывелась за 1091 сс, а 2 - 1295 сс. Следует вывод, что матрица в сжатом виде распечатывается быстрей.
Вывод
память таблица хронометраж
Во время выполнения лабораторной работы я приобрел и закрепил навыки размещения в памяти таблиц. Получил начальные представления о модульности программы с точки зрения обрабатываемых данных.
Приложение
Рис. 1 - блок-схема главной программы
Рис. 2 - блок-схема подпрограммы NewIndex.
Рис. 3 - блок-схема подпрограммы PutTab.
Рис. 4 - блок-схема подпрограммы GetTab.
Рис. 5 - блок-схема подпрограммы time.