V predošlej časti seriálu sme sa venovali formátovaniu výstupu. Dnes by sme si mali priblížiť dôležitý dátový typ a tým je štruktúra. Jej pochopenie je dôležité pre budúcu prácu s objektami a dátovým typom bunka (cell).

Štruktúra je pomerne zvláštny dátový útvar definuje v sebe pole premenných rôzneho typu. Každá položka pola však musí mať presne definovaný typ a nie je možné ich kombinovať. V rámci poľa sa však môžu kombinovať dátové typy ľubovolne. Na uvedenom príklade budeme kombinovať v štruktúre textové reťazce s celými číslami. Bez problémov by sme ale mohli začleniť do štruktúry aj vektor, alebo maticu.

Náš príklad predstavuje evidenciu kníh v knižnici. Samozrejme uloženie v štruktúre nie je tak efektívne ako keby sme vytvorili databázu, ale pre menšiu knižnicu uloženie v štruktúre postačuje. V knižnici budeme evidovať štruktúru s menom kniha. V rámci položky kniha budeme evidovať autora knihy (autor), názov diela (nazov) a rok vydania (rok_vydania). Táto štruktúra je znázornená na obr. 1.

Obr. 1. štruktrúa kniha

V Matlabe máme dve možnosti ako takúto štruktúru vytvoriť. Prvým z nich je jednoduché priradenie do jednotlivých položiek.Položku od názvu štruktúry oddeľujeme bodkou.

štruktúra.položka = hodnota_položky

V našom prípade zaveďme do evidencie knihu autora Danila Charmsa, Cirkus Sardam vydanú v roku 1995.

>> kniha.autor='Danil Charms';
>> kniha.nazov='Cirkus Sardam';
>> kniha.rok_vydania=1995;
>> kniha
kniha =
autor: 'Danil Charms'
nazov: 'Cirkus Sardam'
rok_vydania: 1995

O tom koľko naša štruktúra zaberá miesta v pamäti a ako ju Matlab vníma sa presvedčíme príkazom whos.

>> whos
Name  Size  Bytes Class  Attributes
kniha  1x1   430  struct

Druhý spôsob ako definovať štruktúru je využiť príkaz struct. Syntax príkazu je :

s = struct('field1',VALUES1,'field2',VALUES2,...)

V našom prípade by to teda znamenalo

>> kniha=struct('autor','Danil Charms',...
'nazov','Cirkus Sardam',...
'rok_vydania',1995)

kniha =
autor: 'Danil Charms'
nazov: 'Cirkus Sardam'
rok_vydania: 1995

Oba uvedené zápisy sú plne ekvivalentné.

Štruktúra v takomto tvare môže nájsť svoje miesto v istých programátorských situáciách (napr. vlastnosti objektov). Skutočná sila a význam štruktúra sa ukáže keď z v rámci štruktúry vytvoríme pole. V našom prípade by to znamenalo definovanie druhej knihy.

>> kniha(2).autor='Rob Grand';
>> kniha(2).nazov='Cerveny Trpaslik';
>> kniha(2).rok_vydania=1990;
>> kniha
kniha =
1x2 struct array with fields:
autor
nazov
rok_vydania

Vidíme, že štruktúru môžeme bez problémov indexovať a tak vytovríme celé pole obsahujúce všetky knihy v našej knižnici. Môžeme si teda štruktúru predstaviť ako kartotečné lístky na ktorých sú záznamy o jednotlivých knihách. K zvolenej knihe sa vieme dostať ak vieme jej poradové číslo v poli.

>> kniha(2)
ans =
autor: 'Rob Grand'
nazov: 'Cerveny Trpaslik'
rok_vydania: 1990

Štruktúra nám ale ponúka aj ďalší náhľad na informácie. Ak potrebujeme zistiť všetky mená autorov v knižnici, použijeme príkaz

>> kniha.autor
ans =
Danil Charms

ans =
Rob Grand

Môžeme pristupovať aj k jednotlivým pomožkám štruktúry

>> kniha(2).nazov
ans =
Cerveny Trpaslik

V prípade, že sa časom ukáže nedostatočný počet položiek, môžeme do štruktúry jednoducho doplniť novú (napr. počet strán).

>> kniha(1).pocet_stran=236
kniha =
1x2 struct array with fields:
autor
nazov
rok_vydania
pocet_stran

Táto informácia sa samozrejme dostane len k prvej knihe. Pre ostatné bude vytvorené len prázdne pole, ktoré je možné neskôr naplniť.

>> kniha.pocet_stran
ans =
236

ans =
[]

O tom ktoré položky naša štruktúra obsahuje sa dozvieme použitím príkazu fieldnames. Výstupom tohto príkazu je dátový typ cell (bunka) o ktorom sa dozviete v budúcej časti.

>> fieldnames(kniha)

ans =
'autor'
'nazov'
'rok_vydania'
'pocet_stran'

Ak by sa časom ukázalo, že sme definovali niektorú z položiek zbytočne a potrebovali by sme ju odstárniť, použijeme príkaz rmfield. Synax príkazu je

S = rmfield(S,'field')

Pre názornosť vymažme položku pocet_stran z našej štruktrúty kniha.

>> kniha=rmfield(kniha,'pocet_stran');
>> fieldnames(kniha)

ans =
'autor'
'nazov'
'rok_vydania'

Aktuálny počet evidovaných kníh môžeme zistiť príkazom length. Vidíme, že tento príkaz je použiteľný aj vo sfére štruktúr.

>> length(kniha)
ans =
2

V tomto článku sme si predstavili základné úkony, ktoré je možné so štruktúrami v Matlabe vykonávať. Podrobnejšie informácie nájdete v dokumentácii k Matlabu, alebo v nápovede. Akékoľvek otázky súvisiace s oblasťou štruktúr môžeme riešiť v diskusii pod článkom, alebo na diskusnom fóre www.matlab.sk.