A. Veneziani - Classi IV A e IV B - Classe stack dotata di interfaccia grafica

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1 A. Veneziani - Classi IV A e IV B - Classe stack dotata di interfaccia grafica Scopo del programma Programmare una classe dotata degli opportuni metodi per simulare uno stack (tramite un vettore) e utilizzare la stessa in un programma dotato di un opportuna interfaccia grafica che permetta di osservarne tutti gli aspetti funzionali e le relative regole. La classe Stack Si ricorda che lo stack (o pila in italiano) è una nota struttura dati informatica implementata e immaginabile come una pila di dati dalla quale i dati stessi vengono inseriti ed estratti solo dalla cima dello stack stesso. Un apposito puntatore terrà conto del livello di riempimento dello stack ossia della quantità di dati validi e non significativi in esso. Tutti i dati sopra 1 il puntatore L implementazione della classe stack si pone come obbiettivo quello di riprodurre all interno della classe stessa il funzionamento di uno stack (supponiamo di numeri interi). Istanziando più oggetti avremo eventualmente in questo caso più stack indipendenti l uno dall altro. La classe sarà implementata sostanzialmente dai seguenti dati interni: Un vettore preposto a contenere i valori sullo stack 2 Un valore numerico intero con valori da 1 al valore del numero massimo di elementi dello stack 1. Questo valore ha lo scopo di indicare il livello di riempimento dello stack. Esso indica la cima dello stack. Si immagini lo stack costituito dal suo fondo verso l indice 0 del vettore e dalla sua testa verso la parte opposta (valori alti dell indice). In pratica riguardo a questi dati possiamo dire che se lo stack contiene 4 valori significativi, esso sarà riempito nelle celle 0, 1, 2 e 3 ed il valore dell indicatore della cima della pila (detto stack pointer) sarà 3. Le operazioni fondamentali effettuabili su uno stack sono inserimento ed estrazione di un dato. Riflettiamo che nel caso di inserimento di un dato nello stack le operazioni da compiere nell ordine saranno: Aumento del valore dello stack pointer Assegnazione alla cella corrente (quella puntata dallo stack pointer) del vettore di un valore. Nel caso di estrazione esse saranno: Lettura del dato dalla cella corrente del vettore Spostamento dello stack pointer verso il basso (ossia nel nostro caso decremento). Inoltre altri possibili metodi potranno essere: Lettura della testa dello stack senza rimozione del dato Verifica che lo stack sia vuoto (ed in questo caso rinuncia a leggere dati) Verifica che lo stack sia pieno ( ed in questo caso rinuncia a d inserire nuovi dati). Svuotamento da tutti i suoi elementi dello stack Lettura del numero di elementi nello stack La stampa dei valori contenuti nello stack Tali metodi potranno essere implementati in tal modo: Inserimento void push(int n) Estrazione int pop() Lettura senza rimozione int leggi_cima() Controllo stack vuoto bool vuoto() 1 Ossia presenti negli indici più alti della cella puntata dal puntatore top, vengono considerati non significativi. 2 Ovviamente la dimensione del vettore determinerà conseguentemente la dimensione dello stack stesso. Pagina 1

2 Controllo stack pieno bool pieno() Svuotamento void svuota() Lettura del numero di el. Pres. int numero_ele() Stampa dello stack void visualizza() Per la lettura senza rimozione si legge semplicemente la cella più in cima del vettore senza muovere o cambiare alcun altro dato. Il controllo dello stack vuoto o pieno si effettua controllando il valore assunto dalla variabile che implementa lo stack pointer; sarà vuoto quando il vaore di tale variabile assume -1, mentre pieno quando il valore di tale variabile assume il valore di N 1 (ove N è la capacità massima delo stack). Lo svuotamento sarà effettuato semplicemente spostando l indicatore di testa della pila (stack). La lettura del numero di elementi viene effettuata estraendo dall interno degli oggetti verso l esterno il valore del puntatore alla cima dello stack. Nel complesso la classe stack potrà essere implementata nel seguente modo: const int STKSIZE = 10; // classe pila, implementa uno stack class Pila int stk[stksize]; // dati necessari all' implementazione (privati) int stk_pnt; public: // costruttore - inizializza il puntatore // di stack e quindi definisce i valori (0) // all'interno della pila Pila() stk_pnt = -1; // rende il numero di elementi presenti nella pila int numero_ele() return(stk_pnt + 1); // indica se lo stack e' vuoto bool vuoto() if (numero_ele() == 0) return(true); else return(false); // indica se lo stack e' pieno bool pieno() if (numero_ele() == STKSIZE) return(true); else return(false); Pagina 2

3 // inserisce un valore (senza gestione di errore) void push(int v) stk_pnt++; stk[stk_pnt] = v; // estrae un valore (senza gestione di errore) int pop() v = stk[stk_pnt]; stk_pnt--; return(v); // legge l'elemento in cima allo stack senza rimuoverlo int leggi_cima() return(stk[stk_pnt]); // visualizza l'intero stack nella listbox sull'interfaccia void visualizza() int i; ; frmstk->lststack->clear(); for (i = stk_pnt; i >= 0; i--) frmstk->lststack->additem(inttostr(stk[i]),null); Pila stk; // dichiarazione di un oggetto pila (stack) a livello globale L interfaccia grafica Successivamente alla preparazione della classe si disegnerà e programmerà la parte visuale dell applicazione. Essa sarà costituita da alcuni semplici controlli: Una listbox Alcune label di indicazione Una label per indicare sulla interfaccia il livello di riempimento raggiunto dallo stack Una editobox per permettere di leggere ed inserire dati sullo / dallo stack Due pulsanti per comandare le operazioni di inserimento e estrazione L interfaccia potrà risultare quindi all incirca come quella mostrata in figura qui a lato. Ovviamente un dato valido dovrà essere presente nella preposta box quando il tasto Push verrà premuto. La stessa editobox verrà automaticamente riempita dal valore estratto quando verrà utilizzato il tasto Pop. Pagina 3

4 La classe Stack per essere utilizzata potrà essere inserita nel codice della unit (modulo) relativa alla form. E possibile inserire il codice subito sotto alle inclusioni in testa al programma mantenendo la classe stessa al di sopra di tutte le routine relative agli eventi. Subito sotto la classe và dichiarata, in forma globale, un oggetto relativo alla classe stessa. Infine vanno generate / associate le opportune routine evento con i pulsanti Push e Pop. I metodi della classe stack che prima stampavano sulla console ora inseriranno dati sulla interfaccia grafica con opportuni comandi verso di essa. In complesso il codice che riguarda l interfaccia risulta: // evento click relativo al pulsante Push (viene attivato quando si preme) void fastcall TfrmStk::btnPushClick(TObject *Sender) // se il box relativo al valore da inserire non è vuoto if (edtvalore->text!= "") if (! stk.pieno()) // se lo stack non e' pieno // converte in intero il numero scritto nella box v = StrToInt(edtValore->Text); stk.push(v); // effettua operazione di push sull'oggetto stack stk.visualizza(); // visualizza sull' interfaccia i valori dello stack edtvalore->text = ""; // svuota la editbox di input // aggiorna il nuovo numero di elementi else // messaggio di errore se lo stack e' pieno MessageDlg("Stack pieno. Impossibile aggiungere valori.", else // messaggio di errore se il box di input è vuoto MessageDlg("Valore da inserire non indicato.", // evento click relativo al pulsante Pop (viene attivato quando si preme) void fastcall TfrmStk::btnPopClick(TObject *Sender) // se lo stack non e' vuoto... if (! stk.vuoto()) v = stk.pop(); // effettua operazione di pop sull' oggetto stk.visualizza(); // visualizza sulla GUI la situazione attuale dello stack // avuto il valore lo converte a stringa per visualizzarlo sulla edtvalore edtvalore->text = IntToStr(v); // aggiorna il nuovo numero di elementi else // messaggio di errore nel caso esso sia vuoto MessageDlg("Stack vuoto. Impossibile estrarre valori.", // evento che si attiva al momento della creazione della form void fastcall TfrmStk::FormCreate(TObject *Sender) Pagina 4

5 // inizializzazione (a 0) dell' indicatore di numero di elementi nello stack Esso produce come si può osservare anche delle Messagebox opportune al momento siano necessarie delle segnalazioni di errore. In inserimento, come si può notare gli errori gestiti dal programma potrebbero essere di due tipi: Errore perchè lo stack è pieno Errore perchè non è stato indicato alcun valore da inserire In realtà si potrebbe avere anche un terzo tipo di errore qui non gestito, ossia l inserimento di un valore non numerico. Si noti come: a) L accesso ai componenti VCL fuori dalle routine evento preusppone obbligatoriamente di riferirsi anche alla form che gli contiene (ad es. frmstack->lststack->...) b) Per scrivere o leggere testo da una editbox si usi la proprietà Text c) Per eliminare tutti gli elementi dalla listbox si utilizzi il metodo Clear() d) Per aggiungere elementi nella listbox si utilizzi il metodo AddItem(<stringa>,NULL) ove NULL è al posto di un puntatore ad un generico oggetto. e) Per scrivere testo in una label si utilizza la proprietà Caption. f) Per settare il titolo della form si utilizza la proprietà Caption. g) Per fissare la dimensione del bordo della form (a non ridimensionabile) si regola la proprietà (della form) BorderStyle (usualmente a design time).. h) Per evitare che il pulsante di massimizzazione della form sia attivo si setta la proprietà BorderIcons (usualmente a design time). i) Per creare Box di dialogo e warning si utilizza la procedura MessageDlg, che ha quattro parametri: i. Il testo vero e proprio del messaggio che deve apparire nella box ii. L eventuale icona che deve apparire nella box (vd. Documentazione C++ Builder). E rappresentata da una costante; mtcustom non visualizza una specifica icona. iii. Lista dei pulsanti presenti indicata con TMsgDlgButtons() <<... ed opportune costanti a seguire. iv. Un valore 0; tal valore è relativo alla selezione di opprtune schermate di help, sarebbe un valore diverso se si associasse la messagebox con uso di un help constestuale. v. Si noti che il titolo delle box di messaggio create con MessageDlg non è modificabile. j) Il look & feel dell applicazione è adattato e migliorato grazie al file WindowsXP.RES (file preprogrammato, fornito con il prodotto). Esso deve essere posto nella stessa directory del progetto e per essere incluso in esso nel sorgente del programma dovrà essere inserita la apposita direttiva: #pragma resource "WindowsXP.RES" k) E possibile editare e riadattare il font e la dimensione delle label e le altre scritte che appaiono dentro e fuori i controlli, di modo da uniformarli a quelli del sistema operativo. Ciò può essere fatto editando opportunamente la proprietà Font (alcune sue sotto parti). Pagina 5