Úkoly z osmého semináře

Napište program, který spočítá počet znaků, řádků a slov v textovém souboru. (Analogie textové utility wc).

Napište funkci, která z proudu načte jeden řádek, když předem neznáme délky řádků. Zajistěte, aby šla funkce používat opakovaně. (Musíte vymyslet vhodné argumenty, jejich předání a vypořádat se s alokacemi).

Nastudujte v referenční příručce a vyzkoušejte funkci fgets.

Napište program, který načte textový soubor a do jiného souboru uloží kopii jeho obsahu tak, že jeden řádek bude mít maximálně 80 znaků. Přitom nerozdělí žádná slova kratší než 80 znaků a minimalizuje počet řádků.

PBM je textový formát pro uložený černobílého obrázku (každý pixel je buď černý nebo bílý).

• Řádky začínající znakem # jsou komentáře
• První řádek obsahuje řetězec "P1".
• Druhý řádek obsahuje dvě čísla v desítkové soustavě oddělená mezerou, tato čísla udávají šiřku a výšku obrázku (v pixelech).
• Počínaje třetím řádkem obsahuje soubor pixelová data. Jeden pixel je buď 0 nebo 1. Pixely jsou zapsány za sebou po řádcích odshora obrázku, jeden řádek obrázky na jeden řádek souboru. Mezi pixely na jednom řádku je mezera.

Doplňte chybějící kód v následujícím. (Můžete si dopsat pomocné funkce atd.)

//
//  Pro jednoduchost případné chyby (nelze otevřít soubor atd.)
//  řešte pouze ukončením programu pomocí assert
//
//  Volitelně lze dopsat funkci pro dealokaci vnitřních dat
//  struktury Picture (ale není to nutné, jde o procvičení práce
//  se streamy).
//

//
// Struktura pro černobílý obrázek
//
typedef struct 
{
    // TODO
} Picture;

//
// nahraje ze souboru obrázek ve formátu pbm
// 
Picture load_from_pbm(char* filename)
{
    // TODO 
}

//
// zrcadlově obrátí obrázek podle svislé osy
//
void mirror_picture(Picture* p)
{
    // TODO
}

//
// uloží obrázek v pbm formátu
//
void save_to_pbm(char* filename, Picture src)
{
    // TODO
}

//
// příklad použití
//
int main()
{
    Picture picture = load_from_pbm("test.pbm");
    mirror_picture(&picture);
    save_to_pbm("foo.pbm", picture);
}

Uvažme ukládání řetězců do souboru v binárním formátu.

Naprogramujte funkci void append(char* string, char* filename), která na konec souboru přidá nový řetězec.

Naprogramujte funkci long search(char* string, char* filename), která prohledá soubor a pokud obsahuje záznam o daném řetězci, vrátí jeho offset od začátku souboru. Jinak vrátí -1.

V souboru odpovídá řetězci jeden záznam, záznamy jsou v souboru za sebou. Jeden záznam vypadá následovně.

offset  velikost   vyznam
--------------------------------------------------------------------------
     0       2          velikost retezce v bajtech

     2       ?          ulozeny retezec, chapan jako posloupnost unsigned char
                            bez 0 na konci
--------------------------------------------------------------------------

Run Length Encoding (RLE) je velmi jednoduchý bezeztrátový kompresní princip. Vysvětlíme jej na posloupnostech symbolů a později si řekneme, jak jej uplatníme v jednoduchém kompresním programu.

Vstupem RLE je posloupnost symbolů (symbol je zde abstraktní pojem, který nijak nevztahujeme k jazyku C, znakům v textu atd.). Tu převedeme do komprimované podoby s pomocí následujícího principu:

• Pokud se v posloupnosti za sebou nachází n-krát symbol x, převedeme ji na dvojici (x, n).

• Předchozí bod aplikujeme na maximálně dlouhé (= nejdou prodloužit) podposloupnosti vstupní posloupnosti v pořadí, ve kterém se ve vstupní posloupnosti vyskytují.

Například posloupnost aaabaabcccccbccccd zakódujeme na

(a,3)(b,1)(a,2)(b,1)(c,5)(b,1)(c,3)(d,1)

Naprogramujte základ jednoduchého kompresního programu.

Soubor pro kompresi budeme otevírat v binárním módu. Pro RLE budeme za jeden symbol považovat jeden bajt souboru. Dvojici (x, n), kde x je symbol a n je počet jeho výskytů budeme do výsledného souboru ukládat pomocí dvou bajtů: do prvního uložíme x, do druhého uložíme n-1. Takto jsme schopni uložit pouze dvojice, kde je n <= 256. Dvojice, kde je n>256, si představíme jako posloupnost n/256 dvojic (x, 256) následovanou dvojicí (x, r), kde r = n % 256. Tyto dvojice poté uložíme stejným způsobem, jako dvojice s n<=256.

Kompresní program implementujte jako funkce

void RLE_encode(char* in_path, char *out_path);
void RLE_decode(char* in_path, char *out_path);