Zadání

• Napište program, který pracuje s dvourozměrným polem.
• Dvourozměrné pole realizujte pomocí struktury pro řádek TVector (obsahující pole X prvků double) a struktury TMatrix (obsahující Y prvků typu TVector).
• Struktura TVector bude obsahovat proměnnou iSize pro počet využitých prvků pole (maximálně X) a proměnnou iData pro vlastní hodnoty pole.
• X a Y definujte jako konstantní proměnné (pomocí klíčového slova const).
• Napište funkce pro přístup k prvkům vektoru – pro čtení Get a pro zadávání prvku Set. Tyto jednoduché funkce realizujte jako inline. Funkce Set bude mít jako první parametr strukturu, ve které se bude nastavovat hodnota; druhý parametr bude index prvku v poli, který se bude nastavovat a třetí parametr bude obsahovat hodnotu, na kterou se prvek na dané pozici má nastavit. V případě indexu mimo rozměr pole se funkce ukončí s hodnotou jedna, jinak vrátí hodnotu nula. Funkce Get bude mít jdva parametry – prvním bude struktura, a druhá proměnná bude index prvku jehož hodnotu vrátí. V případě indexu mimo rozměr pole vrátí funkce hodnotu nula (vymyslíte jiné/lepší řešení?).
• Napište funkce Add pro sčítání vektoru – funkce bude mít tři parametry TVector (2× hodnota, 1× ukazatel) – dva pro předání vstupních proměnných a třetí pro uložení výsledku.
• Napište funkce Sub pro odečítání vektoru – funkce bude mít dva parametry pro předání vstupních proměnných, výsledek bude předán pomocí návratové hodnoty.
• Strukturu TMatrix realizujte pomocí struktury (sloupce) obsahující pole Y prvků typu TVector.
• Struktura TMatrix bude obsahovat proměnnou iSize pro počet využitých prvků pole (maximálně Y) a proměnnou iData typu pole hodnot TVector. Prvky (uvnitř) struktury TVector obsahují hodnoty matice.
• Napište funkce Get a Set pro prvek TMatrix (se stejnými vlastnostmi jako funkce pro TVector, hlavičky funkcí budou navíc obsahovat hodnotu pro pozici prvku ve druhém rozměru). V C++ je možné mít více funkcí se stejným názvem, liší-li se v parametrech (přetěžování funkcí).
• Napište funkci Add a Sub pro sčítání a odečítání matic (se stejnými vlastnostmi jako funkce pro TVector).

Pozn. : proměnné typu struct jsou „velké“. Jak probíhá jejich předávání do funkcí (hodnotou)? Jak se dá nevýhodě zabránit?

Pozn.2: Pokud se parametr předává pomocí ukazatele a ne hodnoty, jaký je rozdíl při změně členských proměnných struktury ve funkci? Jak se dá změně zabránit?

Doporučené řešení:

1. Vytvořte nový projekt – prázdnou konzolovou aplikaci
2. Vytvořte soubory projektu:
   • main01.cpp – ve kterém bude funkce main s definicí proměnných a ukázkami volání funkcí
   • Matice01.cpp – ve kterém budou funkce pro práci s vektorem a maticí, které tvoří kód (funkčné volání)
   • Matice01.h – ošetřený hlavičkový soubor umožňující volání funkcí ze souboru Matice01.cpp a dále obsahující definice struktur a inline funkce (které netvoří kód a proto je umisťujeme do hlavičkového souboru)
3. Následující umísťujte do souborů, do kterých logicky patří.
4. Nakreslete si jak bude vypadat výsledná proměnná TMatrix složená z členských proměnných iSize a iData. Rozkreslete i proměnnou iData typu pole TVector (každá s proměnnými iSize a iData).
5. -Nadefinujte konstantní proměnné X a Y pomocí vhodného konstantního typu a nastavte je na hodnoty 10 a 5.
6. Nadefinujte strukturu TVector s datovými proměnnými iData a iSize.
7. Ve funkci main vytvořte proměnné vect, vect1 a vect2 typu TVector. V C++ již není nutné uvádět struct.
8. Inicializujte proměnné vect,vect1 a vect2 v definici na nulové hodnoty v poli iData a X v iSize.
9. Napište inline funkci Set pro nastavení prvků vektoru. V případě úspěchu (pozice není mimo pole) vraťte hodnotu nula, jinak jedničku. Funkci bude předán vektor, pozice a hodnota, která se má na danou pozici nastavit.
10. Proměnné vect1 a vect2 naplňte (pomocí funkce Set) hodnotami vzrůstajícími o 1, vect1 od 0, vect2 od 10.
11. Správné nastavení hodnot ověřte tiskem hodnot v proměnné vect2 pomocí funkce pro získání hodnot Get.
12. Napište funkci pro součet dvou vektorů Add – funkce bude mít tři parametry – dva pro předání vstupních proměnných a třetí pro uložení výsledku. Pokud budou vstupní vektory různé délky vrátí hodnotu 1 a součet neprovede. Délku výstupního vektoru nastaví podle délky vstupních proměnných. Při úspěchu vrátí hodnotu 0.
13. Napište funkci pro rozdíl dvou vektorů Sub -funkce bud mít dva parametry pro předání vstupních proměnných, výsledek bude předán pomocí návratové hodnoty. Pokud budou vektory různé délky vrátí strukturu s poctem nastaveným na hodnotu 0 a rozdíl neprovede.
14. Pomocí proměnných vect otestujte ve funkci main správnost funkcí Add a Sub.
15. Vytvořte proměnnou vect3 typu ukazatel na TVector. Vlastní strukturu vytvořte pomocí alokace funkcí calloc (knihovna cstdlib; nezapomeňte,že každá alokace musí mít odalokaci).
    • Calloc/malloc vrací typ void *. C++ nedovoluje implicitní konverzi ukazatelů různých typů. Jak se provede konverze explicitní?
    • Ve vytvořené proměnné nastavte hodnotu iSize na X a hodnoty pole od 30. Zkuste použít jako vstupní a výstupní parametr při volání funkcí Get a Set.
16. Obdobně (body 5 až 14) postupujte pro strukturu TMatrix.

Pozn.: Ve cvičeních se snažte vyřešit co nejvíce, zbytek dopracujte za DU.