• Înțelegerea conceptului de funcționare si implementarea de stive și cozi.
• Implementarea unor funcții individuale de lucru cu acestea..

Structura laboratorului se gaseste in acest link.

O stivă reprezintă o listă cu structuri de date de tipul: Last-In-First-Out (LIFO). Un exemplu comun ar fi un teanc de cărți: tot punem cărți pe o masă, dar în momentul când vrem să le ridicăm începem cu ultima, pusă deasupra teancului.

Definim structura astfel:

stack.c

struct stack{
     int s[size];
     int top = -1;
}st;

Verificare:

verify.c

int st_full(){ //int st_empty{
     if(st.top>=size - 1)  //if(st.top==-1)
          return 1;
     else
          return 0;
}     

Adaugare element:

push.c

void push(int item){
     st.top++;
     st.s[st.top]=item;
}

Stergerea unui element:

pop.c

int pop(){
     int item;
     if(st_empty())  //presupunem ca nu exista elemente
        return -1; //cu valoarea -1
     item = st.s[st.top];
     st.top--;
     return (item);
}

O coadă este o structură de date ce modelează un buffer de tip First-In-First-Out (FIFO).Astfel, primul element introdus în coadă va fi și primul care va fi scos din coadă.

Definim structura astfel:

queue.c

struct queue{
     int queue[size];
     int rear = -1;
     int front = 0;
}Q;

isEmpty.c

int isEmpty(){
     if(Q.front > Q.rear)
          return 1;
     return 0;
}

insert.c

void insert(int item){
     Q.rear++;
     Q.queue[Q.rear] = item;
}

dequeue.c

int dequeue(){
     int item;
     if( Qempty() ) //in acest caz, alegem o valoare de return
          return -1; // ce NU poate fi confundata cu un element
          //presupunem ca NU exista niciun element cu valoarea -1
     else {
          item = Q.queue[Q.front];
          Q.front ++;
          return item;
     }
}

Dequeue - (sau coadă cu dublu acces) este o structură de tip coadă în care însă accesul (introducere/extragere de elemente) se poate realiza prin ambele capete.

• Priority queue - Coada prioritară reprezintă un tip de coadă în care fiecare element are asociată o anume prioritate.

În aceste condiții,operațiile de bază asupra cozii devin: Enqueue - adaugă la coadă un element cu prioritatea specificată Dequeue - extrage elementul cu cea mai mare prioritate Front - examinează elementul cu cea mai mare prioritate fără a-l extrage din coadă.

1. FIFO buffer

O coadă este o modalitate folositoare de a stoca date care provin in mod asincronic de la un microcontroler periferic, dar care nu pot fi citite imediat. Un bun exemplu ar fi stocarea de biți proveniți de la un UART (Universal asynchronous receiver/transmitter). Un buffer FIFO stochează date pe principiul „primul venit - primul servit“.Structura de stocare este un spațiu alăturat de memorie. Datele sunt scrise in capul cozii și citite de la coadă.Dacă parcurgerea are loc de la coadă spre cap,buffer-ul este gol.Dar dacă parcurgerea este de la cap spre coadă, implementarea trebuie să defineascî dacă cea mai veche dată trebuie scoasă sau daca scrierea nu s-a terminat.

Implementare generală

1. Definite structură:head,tail,size,buffer.
2. Se realizează funcția de inițializare a cozii cu bufferul dat și marimea.
3. Se realizează funcția de citire a celor nbytes din coadă;nr. citit de biți se returnează
   1. Pentru nbytes:se verifică dacă sunt date valabile (dacă coada e diferită de cap)
   2. Daca da, se ia un byte din buffer și se incrementează coada.
   3. Se verifica apoi dacă s-a terminat parcurgerea pentru a se reinițializa coada cu 0.
   4. În cazul în care nu sunt date valabile se returnează nr. de bytes.
4. Se realizează funcția de scriere a celor nbytes din coadă.
   1. Pentru nbytes:inițial se verifică dacă este spațiu în buffer (coadă).
5. [Bonus] Generarea in mod random a datelor de intrare și prelucrarea lor cu ajutorul funcțiilor de mai sus;astfel valorile folosite vor fi introduse de la tastatură.

2.Implementați pentru o structură de tip stivă funcţiile de inserare, extragere a unui nod, precum şi cele de afişare şi de semnalare a situaţiilor extreme (stivă goală au stivă plină).

1. Implementaţi o stivă folosind două cozi.
2. Implementaţi o coadă folosind două stive.(utilizarea apelurilor recursive ale unor funcţii se contorizează ca folosirea unei stive)
3. Implementaţi o stivă cu valori întregi şi o funcţie care obţine valoarea maximă din stivă. Pentru interviu se cere ca funcţia să aibă complexitate de timp constantă ⇒ O(1).
4. Se dă un vector cu n întregi și un număr k. Aflați valoarea maxima pentru fiecare grupare de k numere de pe poziții consecutive.
5. Se dă un vector cu datele pentru n clienţi la un server. Pentru fiecare client, datele cunoscute sunt ora la care se conectează şi ora la care se deconectează. Aflaţi numărul maxim de clienţi conectaţi în acelaşi timp la server. Pentru interviu se cere complexitate de timp O(n).