সি –রিকারসিং (C – Recursion)

Md. Amirul Islam (ARIF)

Bogra

রিকারসিং ( Recursion) হল আইটেম রিপিটিং করার একটি স্বয়ংসম্পূর্ণ প্রক্রিয়া। প্রোগ্রামিং ল্যাঙ্গুয়েজে একই প্রয়োগ পাশাপাশি  যদি একটি প্রোগ্রাম আপনাকে অনুমতি দেয় একই ফাংশনের ভিতরে একই /the same ফাংশন কল করতে তাহলে এটাকে রিকারসিং বলা হয় ।

এভাবে ফাংশন কল করা হয়ঃ

void recursion(){   recursion(); /* function calls itself */} int main(){   recursion();}  

সি প্রোগ্রামিং ল্যাঙ্গুয়েজ রিকারসিং সমর্থিত অর্থাৎ একটি ফাংশন নিজেকেই কল করতে পারে । কিন্তু যখন রিকারসিং ব্যাবহার করা হয় তখন প্রোগ্রামারের প্রয়োজন হয় ফাংশনটি থেকে সতর্কতার সাথে একটি এক্সিট কন্ডিশন সংজ্ঞায়িত করা, অন্যথায় এটি ইনফিনিটি লুপে চলে যাবে ।

রিকার্সিভ ফাংশনগুলো খুবই গুরুত্বপূর্ণ অনেক গাণিতিক সমস্যা সমাধান করতে।  যেমন একটি নাম্বারের গৌণিক নিরূপণ (calculate factorial), জেনারেটিং Fibonacci সিরিজ ইত্যাদি।

সংখ্যা গুণিতক (Number Factorial)

নিচের উদাহরনটি অনুসরন করুন। যা একটি রিকার্সিভ ফাংশন ব্যবহার করে একটি প্রদত্ত সংখ্যার জন্য গৌণিক হিসাব: সংখ্যা গুণিতক

#include <stdio.h> int factorial(unsigned int i){   if(i <= 1)   {      return 1;   }   return i * factorial(i – 1);}int  main(){    int i = 15;    printf(“Factorial of %d is %d\n”, i, factorial(i));    return 0;}

যখন উপরের কোড গুলো প্রণীত ও অনুষ্ঠিত (compiled and executed) হয় তখন নিম্নলিখিত ফলাফল সৃষ্টি করে:

Factorial of 15 is 2004310016 Fibonacci সিরিজ (Fibonacci Series) আরেকটি উধাহরন অনুসরন করুন, যা একটি রিকার্সিভ ফাংশন ব্যবহার করে একটি প্রদত্ত সংখ্যার জন্য Fibonacci সিরিজ তৈরি করে: #include <stdio.h> int fibonaci(int i){   if(i == 0)   {      return 0;   }   if(i == 1)   {      return 1;   }   return fibonaci(i–1) + fibonaci(i–2);} int  main(){    int i;    for (i = 0; i < 10; i++)    {       printf(“%d\t%n”, fibonaci(i));    }    return 0;}

যখন উপরের কোড গুলো প্রণীত ও অনুষ্ঠিত (compiled and executed) হয় তখন নিম্নলিখিত ফলাফল সৃষ্টি করে:

 0       1       1       2       3       5       8       13      21      34     

শেখ আবুল হাশিম

খুলনা খানজাহান আলী কলেজ

বাগেরহাট, খুলনা।

১. ফাইল খোলা
২. ফাইল থেকে কোন কিছু পড়া বা ফাইলে কিছু লেখা
৩. ফাইল বন্ধ করা

ফাইল ব্যবহারের জন্য আমাদের একটা ফাইল handle দরকার। এটার মাধ্যমে আমরা একটা ফাইরকে চিহ্নিত করি। এটা FILE টাইপের একটা পয়েন্টার যেটাকে এভাবে ডিক্লেয়ার করতে হয়ঃ

FILE *fp;

fopen দিয়ে একটা ফাইল খুললে আমরা এটা রিটার্ন পাই।

File open:

fp = fopen(filename, mode);

একটা ফাইল খোলার জন্য এই ফাংশনটা ব্যবহার কারা হয়। এই ফাংশনের দুইটি প্যারামিটার আছে। প্রথমটা ফাইলের নাম এবং দ্বিতীয়টা ফাইল খোলার পর কিভাবে ব্যবহার করা হবে সেটা প্রথমেই বলে দিতে হবে।

r – read মোডে ফাইল খোলা হবে। ফাইল আগে থেকে না থাকলে এভাবে ব্যবহার করলে FILE পয়েন্টার রিটার্ন করবে না।
w – read মোডে ফাইল খোলা হবে। ফাইল না থাকলে নতুন একটা ফাইল তৈরি হবে। ফাইল আগে থেকে থাকলে ফাইলের সব ডাটা মুছে যাবে এবং ফাইলের প্রথম থেকে লেখে হবে।
a – append- আগে থেকে আছে এরকম ফাইলের শেষে থেকে লেখা শুরু করার জন্য এই মোড ব্যবহার করা হয়। ফাইল না থাকলে নতুন একটা ফাইল তৈরি হবে।

+ ব্যবহার করে একই সাথে read এবং write করা যায়। এরপর ব্যবহার করে কিভাবে বা হবে সেটা ঠিক করা যায়।

r+ – একই সাথে লেখা এবং পড়ার দরকার হলে এবং ফাইলের শুরু থেকে পড়া শুরু করার জন্য এই মোড ব্যবহার করা হয়।
w+ – একই সাথে লেখা এবং পড়ার দরকার হলে এবং ফাইলের শুরু থেকে লেখা শুরু করার জন্য এই মোড ব্যবহার করা হয়। ফাইল না থাকলে নতুন একটা ফাইল তৈরি হবে।
a+ – একই সাথে লেখা এবং পড়ার দরকার হলে এবং ফাইলের শেষে লেখা শুরু করার জন্য এই মোড ব্যবহার করা হয়। ফাইল না থাকলে নতুন একটা ফাইল তৈরি হবে।

নীচে কয়েকটি উদাহরণ দেখি।

একটা ফাইল খুলে কোন কিছু লেখার জন্য এভাবে ফাইল ওপেন করা যায়ঃ

fp = fopen(“myfile.txt”, “w”);

তাহলে myfile.txt নামে একটি ফাইল তৈরি হবে যেটার মধ্যে আমরা লিখতে পারব।

read মোডে ফাইল খোলার জন্য এভাবে লিখতে হবেঃ

fp = fopen(“names.txt”, “r”);

এখানে names.txt ফাইলটি থাকতে হবে। তাহলে আমরা এখন এই ফাইল থেকে পড়তে পারব।

File print:

এই ফাংশনটি printf এর মত তবে এটা ফাইলে লেখার জন্য ব্যবহার করা হয়।

যেমন আমরা যদি এভাবে লিখি

printf(“Hello, World!”);

তাহলে কনসোলে Hello, World! লেখা হবে।

fprintf এর ক্ষেত্রেও তাই- শুধু ফাইল handle টা দিয়ে দিতে হবে।

fprintf(fp, “Hello, World!”);

তাহলে ফাইলে Hello, World! লেখা হবে।

File scan:

এই ফাংশনটি scanf এর মত তবে এটা ফাইল থেকে পড়ার জন্য ব্যবহার করা হয়।

যেমন আমরা যদি এভাবে লিখি

int num;
scanf(“%d”, &num);

তাহলে কিবোর্ড থেকে একটা পুর্ণসংখ্যা ইনপুট নিয়ে num ভেরিয়েবলে রাখা হবে।

fscanf এর ক্ষেত্রেও তাই- শুধু ফাইল handle টা দিয়ে দিতে হবে।

int num;
fscanf(fp, “%d”, &num);

তাহলে ফাইল থেকে একটা পুর্ণসংখ্যা পড়ে নিয়ে num ভেরিয়েবলে রাখা হবে।

File close:

ফাইল ব্যবহার শেষে ফাইলটি বন্ধ করার জন্য এই ফাংশন ব্যবহার করতে হবে।

এভাবে লিখলে ফাইল বন্ধ হবেঃ

fclose(fp);

একটা সম্পুর্ণ উদাহরণ দেখিঃ

#include “stdio.h”

int main()

{

FILE *fp;

fp = fopen(“myfile.txt”, “w”);

fprintf(fp, “Hello, World!n”);

fclose(fp);

return 0;

}

এটা রান করলে একটা ফাইল তৈরি হবে এবং তাতে Hello, World! লেখা হবে। আপনারা ফাইলটি খুলে দেখতে পারেন ঠিকমত লেখা হল কিনা।

আরও কয়েকটি ফাংশনের নাম জেনে রাখুন যেগুলো দিয়ে ফাইল থেকে পড়া বা ফাইলে লেখা যায়।
fputc
fgetc
fread
fwrite
ftell
fseek
fflush

সি – বিট ক্ষেত্র (C – Bit Fields)
Md. Amirul Islam (ARIF)
Bogra

ধরুন আপনার সি প্রোগ্রামে একটি স্ট্রাচার নামক কয়েকটি TRUE/FALSE ভেরিয়াবল গ্রুপ ।
নিম্নরূপ:

struct
{
unsigned int widthValidated;
unsigned int heightValidated;
} status;

এই স্ট্রাচারের লাগে ৮ বাইট মেমোরি স্পেস কিন্তু আমরা প্রত্যেক ভেরিয়াবলে সংরক্ষণ করতে যাচ্ছি 0 অথবা 1 । সি প্রোগ্রামিং ল্যাঙ্গুয়েজ স্বল্প মেমোরি স্পেস ব্যবহার করতে একটি ভাল সুবিধা করে দিয়েছে । যদি আপনি এই ভেরিয়াবল ব্যাবহার করেন একটি স্ট্রাকচারের ভিতরে তারপর আপনি সংজ্ঞায়িত করতে পারবেন একটি ভেরিয়াবল এর প্রস্থ যা সি কম্পিলার বলে যে আপনি সুধুমাত্র সেই বাইট সংখ্যা ব্যাবহার করতে যাচ্ছেন ।
নিম্নে উদাহরণস্বরূপ, উপরোক্ত গঠন পুনরায় লেখা যেতে পারে:

struct
{
unsigned int widthValidated : 1;
unsigned int heightValidated : 1;
} status;

এখন, উপরোক্ত গঠনে 4 বাইট মেমোরি স্পেস স্ট্যাটাস ভেরিয়াবল এর জন্য লাগবে কিন্তু শুধুমাত্র 2 বিট ব্যাবহার হবে ভেলু গুলো জমা রাখতে । যদি আপনি প্রত্যেকটি একটি 1 বিটের প্রস্থে 32 ভেরিয়াবল ব্যাবহার করতে চান, তারপরেও স্ট্যাটাস স্ট্রাকচারে 4 বাইট হবে । কিন্তু যখনি আপনার ৩৩ ভেরিয়াবল থাকবে তখন এটি মেমোরির পরবর্তী স্লটে বরাদ্দ হবে । এবং এটাতে ৮ বাইট ব্যাবহার হবে।
আমাদের ধারণা বুঝতে নিম্নলিখিত উদাহরণে পরীক্ষা করা যাক:
#include
#include

/* define simple structure */
struct
{
unsigned int widthValidated;
unsigned int heightValidated;
} status1;

/* define a structure with bit fields */
struct
{
unsigned int widthValidated : 1;
unsigned int heightValidated : 1;
} status2;

int main( )
{
printf( “Memory size occupied by status1 : %d\n”, sizeof(status1));
printf( “Memory size occupied by status2 : %d\n”, sizeof(status2));

return 0;
}

যখন উপরের কোড গুলো প্রণীত ও অনুষ্ঠিত (compiled and executed) হয় তখন নিম্নলিখিত ফলাফল সৃষ্টি করে:
Memory size occupied by status1 : 8
Memory size occupied by status2 : 4

বিট ফিল্ড ঘোষণা (Bit Field Declaration)
একটি স্ট্রাকচারের ভিতর বিট ফিল্ডের ফর্ম ঘোষণা করা হয়ঃ

struct
{
type [member_name] : width ;
};

নিচে বিট ফিল্ডের ভেরিয়াবল উপাদানের বর্ণনা দেওয়া হলঃ

উপাদান বর্ণনা
type একটি ইন্টেগ্রা টাইপ (integer type) যেটা নির্ধারণ করে কিভাবে বিট ফিল্ডের এর মান ব্যাখ্যা করা হয়। টাইপ হতে পারেঃ int, signed int, unsigned int.
member_name বিট ফিল্ডের নাম।
width একটি বিট ফিল্ডের বিটের সংখ্যা। প্রস্থ (width) কে অবশ্যই নির্দিষ্ট প্রকারের বিট প্রস্থ এর সমান অথবা ছোট হতে হবে ।

একটি পূর্বনির্ধারিত প্রস্থ সঙ্গে সংজ্ঞায়িত ভেরিয়েবলকে বিট ফিল্ড বলা হয়। একটি বিট ক্ষেত্র একটি একক বিটের চেয়ে বেশি রাখা যাবে। উদাহরণস্বরূপ, যদি আপনার প্রয়োজন হয় একটি ভেরিয়াবল শুধুমাত্র ০ থেকে ৭ ভেলু জমা করতে তখন আপনি একটি বিট ফিল্ড সংজ্ঞায়িত করতে পারেন একটি ৩ বিটের প্রস্থের সাথে।
এরুপঃ

struct
{
unsigned int age : 3;
} Age;

উপরের গঠন সংজ্ঞা C কম্পাইলার নির্দেশ করে যে ভেলু জমা করতে এজ ভেরিয়াবল ব্যাবহার করছে শুধু ৩ বিট, যদি আপনি তিনের বেশি বিট ব্যাবহার করতে চেষ্টা করেন তখন এটা আপনাকে আনুমতি দেবে না ।
চলুন নিচের উধাহরন চেষ্টা করা যাকঃ

#include
#include

struct
{
unsigned int age : 3;
} Age;

int main( )
{
Age.age = 4;
printf( “Sizeof( Age ) : %d\n”, sizeof(Age) );
printf( “Age.age : %d\n”, Age.age );

Age.age = 7;
printf( “Age.age : %d\n”, Age.age );

Age.age = 8;
printf( “Age.age : %d\n”, Age.age );

return 0;
}

যখন উপরের কোড গুলো প্রণীত ও অনুষ্ঠিত (compiled and executed) হয় তখন নিম্নলিখিত ফলাফল সৃষ্টি করে:

Sizeof( Age ) : 4
Age.age : 4
Age.age : 7
Age.age : 0

The above structure definition instructs C compiler. that age variable is going to use only 3 bits to store the value, if you will try to use more than 3 bits then it will not allow you to do so. Let us try the following example:

শেখ আবুল হাশিম
খুলনা খানজাহান আলী কলেজ
বাগেরহাট, খুলনা।

লেকচার ৯ – সি প্রোগ্রামিং – স্ট্রাকচার

C ল্যাংগুয়েজে একাধিক ভেরিয়েবল নিয়ে গ্রুপ ভেরিয়েবল ডিক্লেয়ার করা যায়। এই গুপটিকে বলা হয় স্ট্রাকচার। আমরা যদি কোন এক ব্যাক্তির নাম, বয়স এবং তার বেতন নিয়ে কাজ করতে চাই তাহলে সেগুলো একসাথে রাখা সুবিধাজনক।
সেজন্য আমরা এভাবে স্ট্রাকচার তৈরি করিঃ
struct [struct_name]
{
[structure fields]
};
যেমনঃ
struct Person
{
char name[20];
int age;
int salary;
};
এখানে স্ট্রাকচারে তিনটি ফিল্ড রয়েছে- name, age এবং salary । এই ফিল্ড তিনটিকে কোন আলাদা ভেরিয়েবল ধরার দরকার নেই। এগুলো সবসময় একসাথে থাকবে। তবে আলাদে ভাবে এদের মান দেখা বা পরিবর্তন করা যাবে।
এখন এই স্ট্রাকচারটিকে আমরা সাধারন একটা প্রাথমিক (primitive type) টাইপের ভেরিয়েবলের মত ব্যবহার করতে পারব।
যেমন এভাবে ভেরিয়েবল ডিক্লেয়ার করা হয়ঃ
Person p1;
[বিঃদ্রঃ আমরা বেশিরভাগ সময় C++ কম্পাইলার ব্যবহার করি। সেকারনে একেবারে শুদ্ধ C ল্যাংগুয়েজ ব্যবহার করার চেষ্টা করছি না এই লেকচারে।]

Initializing a Structure
ভেরিয়েবল ডিক্লেয়ার করার সময়ই অন্য টাইপের ভেরিয়েবলের যেমন প্রাথমিক মান ঠিক করে দেয়া যায় সেরকম স্ট্রাকচারের ক্ষেত্রেও করা যায়ঃ
Person p1 = {“”Kalam””, 38, 60000};
এক্ষেত্রে স্টাকচারের ফিল্ডগুলোর ক্রম ঠিক রাখতে হবে।
ক্রম উলটাপাল্টা করতে চাইলে ফিল্ডগুলোর নামসহ এভাবে লেখা যায়ঃ
Person p1 = { .age = 38, .name = “”Kalam””, .salary= 60000};
ফিল্ডের নামের আগে ডট (.) দিতে হবে। এক্ষেত্রে ইচ্ছা করলে এক বা একাধিক ফিল্ডের মান না দিলেও অসুবিধা নেই।
স্ট্রাকচারের ফিল্ডগুলো নিয়ে আলাদা ভাবে কাজ করতে চাইলে ডট (.) ব্যবহার করে করা যায়ঃ
int current_age;
Person p1;

p1.name = “”Kalam”;
p1.age = 38;
p1.salary = 60000;

current_age = p1.age
Assignment
Person p1 = {“”Kalam””, 38, 60000};

Person p2;

p2 = p1; /* copies the member values from p1 into p2. */
এখানে মনে রাখতে হবে এভাবে একটা ভেরিয়েবল থেকে আরেকটাতে মান কপি করলে দুইটা আলাদা ভেরিয়েবল হিসাবে কাজ করবে। একটাতে মান পরিবর্তন করলে আরেকটাতে কোন পরিবর্তন হবে না।
যেমন p2.age=56; লিখলে p1.age এর মানের কোন পরিবর্তন হবে না।
Functions and Structures
ফাংশনের প্যারামিটার বা রিটার্ন ভ্যালু হিসাবে অন্য যেকোন টাইপের ভেরিয়েবলের মতই স্ট্রাকচার ব্যবহার করা যায়।
নীচের প্রোগ্রামটি লক্ষ করুণঃ
#include “stdio.h”

void print_person(Person p)
{
printf(“Name: %sn”, p.name);
printf(“Age: %dn”, p.age);
printf(“Salary: %dn”, p.salary);
}

void main()
{
Person p1 = {“”Kalam””, 38, 60000};
print_person(p1);
}
এখানে ভ্যালু হিসাবে পাঠানো হচ্ছে স্ট্রাকচার। ফাংশনের মধ্যে কোন ফিল্ডের মান পরিবর্তন করলে সেটা ফাংশনের বাইরে কোন প্রভাব ফেলবে না বা মান পরিবর্তন হবে না।
রেফারেন্স হিসাবেও স্ট্রাকচার ভেরিয়েবল ব্যবহার করা যায় এভাবে (অন্য টাইপের ভেরিয়েবলের মতই ভরিয়েবলের নামের পূর্বে & ব্যবহার করে)
#include “stdio.h”

void test_person(Person &p)
{
if(p.age == 0)
{
p.age=18;
}
}

void main()
{
Person p1 = {“”Kalam””, 0, 60000};
test_person(p1);

printf(“Age: %d”, p1.age);
}
এখনে Age: 18 এভাবে আউটপুট পাব।
Arrays of Structure
অন্য টাইপের মতই স্ট্রাকচারের Array তৈরি ও ব্যবহার করা যায়ঃ
ডিক্লেয়ার করার জন্য এভাবে লিখতে হবেঃ
Person pn[10];
এখন অন্য টাইপের ভেরিয়েবলের মতই ইনডেক্স ব্যবহার করা যাবে এভাবেঃ
pn[0].age = 30;

pn[9].salary=50000;
Structure within a Structure (nested structure)
আমরা যদি্ ব্যক্তির ঠিকানাও রাখতে চাই একসাথে তাহলে আমরা nested structure ব্যবহার করে সেটা করতে পারিঃ
struct Person
{
char name[20];
int age;
int salary;
struct address
{
int house_no;
char street[30];
char post[30];
char district[30];
};
};
এক্ষেত্রে যেভাবে ব্যবহার করতে হবেঃ
Person p1;

p1.age = 34;
p1.address.house_no = 2543;