[자료구조 - C언어] 자료구조 제14강: Music Library Program(5)

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2022. 10. 29. 15:46ㆍCS/자료구조

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//공부 기록용 포스팅입니다. 틀린 부분이 있을 경우 댓글로 알려주시면 감사합니다! 😎

0. 실행 예

Data file name? - 프로그램을 실행하면 어떤 데이터 파일을 load 할지 물어본다.
- 입력 없이 Enter를 치면 데이터 파일로부터 데이터를 읽지 않고 프로그램을 실행
status - 저장된 모든 노래의 번호, 가수, 제목, 파일의 경로명을 출력
- 노래의 번호는 입력 순서대로 번호 할당
- 출력 시 가수 이름 알파벳 순으로 출력
  - 동일한 가수 이름이면 노래 제목으로 알파벳 순으로 출력
add - 가수 이름, 제목, 파일명으로 추가
- 파일명은 지정하지 않아도 된다.
search - 가수 이름과 노래 제목으로 검색
- 제목 없이 가수 이름만 검색해도 된다.
play 4 - 4번 노래를 play
remove 6 - 6번 노래를 목록에서 삭제
save as my_collection.txt - 목록을 파일에 저장
exit - 종료
파일 형식
```
가수#노래제목#경로#
LESSERAFIM#Sour Grapes# #
```
- 가수#노래제목#경로# 순서
- #문자를 필드 간의 구분자
- 존재하지 않는 항목의 경우 하나의 공백 문자로 표시
  - 모든 라인은 반드시 구분자로 끝난다.

1. void add_song(char artist, char title, char *path)

void add_song(char *artist, char *title, char *path){
    //case 1. artist가 artist_directory에 이미 존재 -> song을 추가
    //case 2. 존재하지 않는 경우 -> artist를 추가 -> song 추가
    
    //artist가 존재하는지 부터 검색 - 존재하지 않으면 NULL 리턴
    Artist *ptr_artist = find_artist(artist);
    
    if(ptr_artist == NULL){
        //artist_directory에 artist 등록하고 주소 리턴하기
        ptr_artist = add_artist(artist);
    }
    
    //add the song to the artist pointed by ptr_artist
    //prt_artist는 값을 가지고, song을 add할 수 있다
    Song *ptr_song = create_song_instance(ptr_artist, title, path);

    //각각의 Song은 자신을 거느리고 있는 SNode를 가지고 있다, SNode는 이중연결리스트
    SNode *ptr_snode = (SNode *)malloc(sizeof(SNode));
    ptr_snode->song = ptr_song;
    ptr_snode->next = NULL;
    ptr_snode->prev = NULL;
    
    
    //ptr_artist에 ptr_snode 넣기
    insert_node(ptr_artist, ptr_snode);
}

1-1. Artist create_artist_instance(char name)

Artist *create_artist_instance(char *name){
    Artist *ptr_artist = (Artist *)malloc(sizeof(Artist));
    ptr_artist->name = name;
    ptr_artist->head = NULL;
    ptr_artist->tail = NULL;
    ptr_artist->next = NULL;
    return ptr_artist;
}

1-2. Artist add_artist(char name)

Artist *add_artist(char *name){
    Artist * ptr_artist = create_artist_instance(name);
    //p는 head 노드의 주소를 가지게 됨
    Artist *p = artist_directory[(unsigned char)name[0]];    //first node
    Artist *q = NULL;
    
    //ordered_list
    while(p!=NULL && strcmp(p->name, name) <0 ){
        q = p;
        p = p->next;
    }
    
    //empty list
    if(p==NULL && q==NULL){
        artist_directory[(unsigned char)name[0]] = ptr_artist;    //유일한 노드
    }
    //add at the front: 새로운 노드를 제일 앞에
    else if(q==NULL){
        ptr_artist->next = artist_directory[(unsigned char)name[0]];
        artist_directory[(unsigned char)name[0]] = ptr_artist;
    }
    else{
        ptr_artist->next = p;
        q->next = ptr_artist;
        
    }
    
    return ptr_artist;
    
    /* if add_first
    ptr_artist -> next = artist_directory[(unsigned char)name[0]];
    artist_directory[(unsigned char)name[0]]; = ptr_artist;
  */
}

1-3. Song * create_song_instance(Artist ptr_artist, char title, char *path)

Song * create_song_instance(Artist *ptr_artist, char *title, char *path){
    Song *ptr_song = (Song*)malloc(sizeof(Song));
    ptr_song->artist = ptr_artist;
    ptr_song->title = title;
    ptr_song->path = path;
    ptr_song->index = num_index;    //모든 노래들이 서로 다른 index값을 가져야 한다
    num_index++;
    
    return ptr_song;
}

1-4. void insert_node(Artist ptr_artist, SNode ptr_snode)

void insert_node(Artist *ptr_artist, SNode *ptr_snode){
    //ordered by title
    SNode *p = ptr_artist->head;
    while(p!=NULL && strcmp(p->song->title, ptr_snode->song->title)<0)
        p=p->next;
    
    //add ptr_snode before p
    //case 1. empty
    if(ptr_artist->head == NULL){
        ptr_artist->head = ptr_snode;
        ptr_artist->tail = ptr_snode;
    }
    //case 2. at the front
    else if(p==ptr_artist->head){
        ptr_snode->next = ptr_artist->head;
        ptr_artist->head->prev = ptr_snode;
        ptr_artist->head = ptr_snode;
    }
    //case 3. at the end
    else if(p==NULL){
        ptr_snode->prev = ptr_artist->tail;
        ptr_artist->tail->next = ptr_snode;
        ptr_artist->tail =ptr_snode;
    }
    //case 4. in the middle
    else{
        ptr_snode->next = p;
        ptr_snode->prev = p->prev;
        p->prev->next = ptr_snode;
        p->prev = ptr_snode;
    }
}

2. void status()

void status(){
    for (int i=0; i<NUM_CHARS;i++){
            Artist *p = artist_directory[i];
        while(p!=NULL){
            print_artist(p);
            p=p->next;
        }
    }
}

2-1. void print_artist(Artist *p)

void print_artist(Artist *p){
    printf("%s\\n", p->name);
    SNode *ptr_snode = p->head;
    while(ptr_snode !=NULL){
        print_song(ptr_snode->song);
        ptr_snode=ptr_snode->next;
    }
}

2-2. void print_song(Song *ptr_song)

void print_song(Song *ptr_song){
    printf("    %d: %s, %s\\n", ptr_song->index, ptr_song->title, ptr_song->path);
}

2-3. main 함수에서 동작 확인하기

library.h

void status();

main.c

//void process_command()

if(strcmp(command, "add")==0)
            handle_add();
//        else if(strcmp(command, "search")==0)
//            handle_search();
//        else if(strcmp(command, "remove")==0)
//            handle_remove();
        else if(strcmp(command, "status")==0)
            status();
//        else if(strcmp(command, "play")==0)
//            handle_play();
//        else if(strcmp(command, "save")==0)
//            handle_save();
        else if(strcmp(command, "exit")==0)
            break;
    }

3. 실행 결과

$ add
    Artist: TXT
    Title: 머리뿔자라라
    Path: c://music/머리뿔자라라.mp3
$ status
TXT
    0: ㅁㅓㄹㅣㅃㅜㄹㅈㅏㄹㅏㄹㅏ, c://music/ㅁㅓㄹㅣㅃㅜㄹㅈㅏㄹㅏㄹㅏ.mp3
$ exit
Program ended with exit code: 0

4. 전체코드

main.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include "string_tools.h"
#include "library.h"

#define BUFFER_LENGTH 200

void process_command();
void handle_add();

int main(){
    initialize();
    process_command();
}

void process_command(){
    
    char command_line[BUFFER_LENGTH];    //한 라인의 데이터를 읽어올 데이터 배열
    char *command;
    while(1){       //무한 루프
        printf("$ ");    //prompt 출력
        
        //사용자의 입력을 라인단위로 받음 - 실제로 읽은 길이를 리턴
        //stdin - 표준 입력 파일로 부터
        //리턴값이 0이하라면 사용자가 입력을 하지 않고 Enter
        if(read_line(stdin, command_line, BUFFER_LENGTH) <=0)
            continue;;
        
        command = strtok(command_line, " ");
        if(strcmp(command, "add")==0)
            handle_add();
//        else if(strcmp(command, "search")==0)
//            handle_search();
//        else if(strcmp(command, "remove")==0)
//            handle_remove();
        else if(strcmp(command, "status")==0)
            status();
//        else if(strcmp(command, "play")==0)
//            handle_play();
//        else if(strcmp(command, "save")==0)
//            handle_save();
        else if(strcmp(command, "exit")==0)
            break;
    }
}

void handle_add(){
    
    char buffer[BUFFER_LENGTH];
    char *artist = NULL, *title = NULL, *path = NULL;
    
    printf("    Artist: ");
    if(read_line(stdin, buffer, BUFFER_LENGTH)>0)
        artist = strdup(buffer);        //buffer에 저장한 값을 복사해서 대입
    
    printf("    Title: ");
    if(read_line(stdin, buffer, BUFFER_LENGTH)>0)
        title = strdup(buffer);
    
    printf("    Path: ");
    if(read_line(stdin, buffer, BUFFER_LENGTH)>0)
        path = strdup(buffer);
    
    
    //테스트 삼아 컴파일 에러 점검
//    printf("%s  %s  %s\\n", artist, title, path);
    
    //add to the music library
    add_song(artist, title, path);
}

library.h

#ifndef LIBRARY_H
#define LIBRARY_H

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

//타입정의는 일반적으로 헤더파일에 정의
//순환적인 순서 -> 구조체를 정의하기 전에 typedef를 먼저
typedef struct song Song;
typedef struct snode SNode;
typedef struct artist Artist;

struct song{
    Artist *artist;
    char *title;
    char *path;
    int index;
};

struct snode{
    struct snode *next, *prev;
    Song *song;    //SNode는 하나의 Song을 거느리고 있다
};

struct artist {
    char *name;
    struct Artist *next;
    SNode *head, *tail;
};

void initialize();
void add_song(char *artist, char *title, char *path);
void status();

#endif /* LIBRARY_H */

library.c

#include "library.h"

#define NUM_CHARS 256    //한 바이트가 가질 수 있는 모든 값(2^8)

//공유하지 않는 다면 소스코드 파일에 정의
//영어 뿐만 아니라 한글까지 표현 && 한 글자로 이니셜 => 256
Artist *artist_directory[NUM_CHARS];
int num_index = 0;

//add하기 전 초기화 -> main에서 호출
void initialize(){
    for(int i=0; i<NUM_CHARS; i++)
        artist_directory[i] = NULL;
}

Artist *find_artist(char *name){
    //이름의 첫 글자를 배열 인덱스로
    Artist *p = artist_directory[(unsigned char)name[0]];     //인덱스의 첫 번째 artist
    //name[0]: 00000000 ~ 11111111 사이의 값 -> 배열의 인덱스
    //(unsigned char): 8비트의 첫 번째 자리가 1로 시작하는 경우 -> 음수 를 방지하기 위해
    
    //이름은 알파벳순 정렬이기 때문에 strcmp 값이 적을 때까지만 루프를 순환
    // strcmp(p->name, name) != 0 : 조건은 같은 이름을 찾을 때 까지 루프를 순환
    while(p!=NULL && strcmp(p->name, name) < 0)
        p = p->next;
    
    if(p!=NULL && strcmp(p->name, name) == 0)
        return p;
    else
        return NULL;
}

Artist *create_artist_instance(char *name){
    Artist *ptr_artist = (Artist *)malloc(sizeof(Artist));
    ptr_artist->name = name;
    ptr_artist->head = NULL;
    ptr_artist->tail = NULL;
    ptr_artist->next = NULL;
    return ptr_artist;
}

Artist *add_artist(char *name){
    Artist * ptr_artist = create_artist_instance(name);
    //p는 head 노드의 주소를 가지게 됨
    Artist *p = artist_directory[(unsigned char)name[0]];    //first node
    Artist *q = NULL;
    
    //ordered_list
    while(p!=NULL && strcmp(p->name, name) <0 ){
        q = p;
        p = p->next;
    }
    
    //empty list
    if(p==NULL && q==NULL){
        artist_directory[(unsigned char)name[0]] = ptr_artist;    //유일한 노드
    }
    //add at the front: 새로운 노드를 제일 앞에
    else if(q==NULL){
        ptr_artist->next = artist_directory[(unsigned char)name[0]];
        artist_directory[(unsigned char)name[0]] = ptr_artist;
    }
    else{
        //add_after
        ptr_artist->next = p;
        q->next = ptr_artist;
        
    }
    
    return ptr_artist;
    
    /* if add_first
    ptr_artist -> next = artist_directory[(unsigned char)name[0]];
    artist_directory[(unsigned char)name[0]]; = ptr_artist;
  */
}

Song * create_song_instance(Artist *ptr_artist, char *title, char *path){
    Song *ptr_song = (Song*)malloc(sizeof(Song));
    ptr_song->artist = ptr_artist;
    ptr_song->title = title;
    ptr_song->path = path;
    ptr_song->index = num_index;    //모든 노래들이 서로 다른 index값을 가져야 한다
    num_index++;
    
    return ptr_song;
}

void insert_node(Artist *ptr_artist, SNode *ptr_snode){
    //ordered by title
    SNode *p = ptr_artist->head;
    while(p!=NULL && strcmp(p->song->title, ptr_snode->song->title)<0)
        p=p->next;
    
    //add ptr_snode before p
    //case 1. empty
    if(ptr_artist->head == NULL){
        ptr_artist->head = ptr_snode;
        ptr_artist->tail = ptr_snode;
    }
    //case 2. at the front
    else if(p==ptr_artist->head){
        ptr_snode->next = ptr_artist->head;
        ptr_artist->head->prev = ptr_snode;
        ptr_artist->head = ptr_snode;
    }
    //case 3. at the end
    else if(p==NULL){
        ptr_snode->prev = ptr_artist->tail;
        ptr_artist->tail->next = ptr_snode;
        ptr_artist->tail =ptr_snode;
    }
    //case 4. in the middle
    else{
        ptr_snode->next = p;
        ptr_snode->prev = p->prev;
        p->prev->next = ptr_snode;
        p->prev = ptr_snode;
    }
}

void add_song(char *artist, char *title, char *path){
    //case 1. artist가 artist_directory에 이미 존재 -> song을 추가
    //case 2. 존재하지 않는 경우 -> artist를 추가 -> song 추가
    
    //artist가 존재하는지 부터 검색 - 존재하지 않으면 NULL 리턴
    Artist *ptr_artist = find_artist(artist);
    
    if(ptr_artist == NULL){
        //artist_directory에 artist 등록하고 주소 리턴하기
        ptr_artist = add_artist(artist);
    }
    
    //add the song to the artist pointed by ptr_artist
    //prt_artist는 값을 가지고, song을 add할 수 있다
    Song *ptr_song = create_song_instance(ptr_artist, title, path);
    //각각의 Song은 자신을 거느리고 있는 SNode를 가지고 있다, SNode는 이중연결리스트
    SNode *ptr_snode = (SNode *)malloc(sizeof(SNode));
    ptr_snode->song = ptr_song;
    ptr_snode->next = NULL;
    ptr_snode->prev = NULL;
    
    
    //ptr_artist에 ptr_snode 넣기
    insert_node(ptr_artist, ptr_snode);
}

void print_song(Song *ptr_song){
    printf("    %d: %s, %s\\n", ptr_song->index, ptr_song->title, ptr_song->path);
}

//p가 가리키는 artist를 출력
void print_artist(Artist *p){
    printf("%s\\n", p->name);
    SNode *ptr_snode = p->head;
    while(ptr_snode !=NULL){
        print_song(ptr_snode->song);
        ptr_snode=ptr_snode->next;
    }
}

void status(){
    for (int i=0; i<NUM_CHARS;i++){
            Artist *p = artist_directory[i];
        while(p!=NULL){
            print_artist(p);
            p=p->next;
        }
    }
}

부경대학교 권오흠 교수님의 [c로 배우는 자료구조 및 여러 가지 예제 실습] 강의 정리입니다. 감사합니다.

https://www.youtube.com/watch?time_continue=3042&v=yo9sNRkgVjM&feature=emb_title

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0. 실행 예

1. void add_song(char artist, char title, char *path)

1-1. Artist create_artist_instance(char name)

1-2. Artist add_artist(char name)

1-3. Song * create_song_instance(Artist ptr_artist, char title, char *path)

1-4. void insert_node(Artist ptr_artist, SNode ptr_snode)

2. void status()

2-1. void print_artist(Artist *p)

2-2. void print_song(Song *ptr_song)

2-3. main 함수에서 동작 확인하기

3. 실행 결과

4. 전체코드

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1-1. Artist *create_artist_instance(char *name)

1-2. Artist *add_artist(char *name)

1-3. Song * create_song_instance(Artist *ptr_artist, char *title, char *path)

1-4. void insert_node(Artist *ptr_artist, SNode *ptr_snode)

2. void status()

2-1. void print_artist(Artist *p)

2-2. void print_song(Song *ptr_song)

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1-2. Artist add_artist(char name)

1-3. Song * create_song_instance(Artist ptr_artist, char title, char *path)

1-4. void insert_node(Artist ptr_artist, SNode ptr_snode)