Работа с массивами данных.
Одномерные и двумерные массивы
Одномерные и двумерные массивы
Количество индексов элементов массива определяет размерность массива.
В данном примере будет объявлен одномерный массив А, состоящий из 10 элементов.
В данном примере будет объявлен двумерный массив М, который можно представить в виде таблицы, состоящей из 4-х строк по 5 ячеек в каждой строке.
Содержимое элементов массива при объявлении равно нулю.
Работа с массивами
После объявления массива каждый его элемент можно обработать, указав идентификатор (имя) массива и индекс элемента в квадратных скобках. Например, запись M[2] позволяет обратиться ко второму элементу массива M.
При работе с двумерным массивом указываются два индекса. Например, запись
M[3,4] делает доступным для обработки значение элемента, находящегося в третьей строке четвертого столбца массива M.
Индексированные элементы массива называются индексированными переменными и могут быть использованы так же, как и простые переменные. Например, они могут находиться в выражениях в качестве операндов или использоваться в качестве аргументов в командах.
Присваивание значений элементам массива
Третьему элементу массива А будет присвоено значение 15.
Элементу массива М, находящемуся во второй строке четвертого столбца, будет присвоено значение 25.
Ввести значение в элемент массива можно также при помощи команды СПРОСИ.
Загрузка данных в массив
Загрузить данные в массив можно при помощи команды ЗАГРУЗИ.
Примеры для одномерного массива А.
загрузи в A
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
конец загрузки
загрузи в A
1 2 3 4 5
6 7 8 9 10
11 12 13 14 15
конец загрузки
Если данных будет недостаточно, то часть элементов останется незаполненной. Если избыточно, то они отсекутся.
Пример для двумерного массива М.
загрузи в M
15 17 25 36 24 56 78 56 36 24
56 78 56 36 24 15 17 25 36 25
15 17 25 36 24 56 78 56 36 24
78 56 36 24 15 17 17 25 36 25
36 24 56 78 24 56 78 56 36 24
39 78 56 36 24 25 15 15 89 71
15 17 25 36 24 56 78 56 36 24
78 56 36 24 15 17 17 25 36 25
36 24 56 78 24 56 78 56 36 24
39 78 56 36 24 25 15 15 89 71
конец загрузки
Заполнение массива с помощью циклов
Заполнение одномерного массив.
повторить для x от 1 до 10 <
M[x] = 555
>
Заполнение двумерного массив с помощью вложенных циклов.
повторить для x от 1 до 5 <
повторить для y от 1 до 7 <
M[x,y] = 555
>
>
Заполнение массива случайными числами
Заполнить массив случайными числами можно при помощи цикла.
Пример заполнения элементов массива А псевдослучайными целыми числами в диапазоне от 10 до 99:
массив А[100]
переменная х
повторить для х от 1 до 100 <
А[х] = Int(случайное * 89) + 10
>
Вывод значений элементов массива
На экран будет выведено значение третьего элемента одномерного массива А.
Будут выведены значения всех элементов массива А.
Вывод массива в графическом виде
Необязательные параметры и взяты в скобки. Они обеспечивают отступ от начала координат (верхнего левого угла).
Замена и копирование значений в массивах
Команда для замены во всем массиве одного значения на другое.
Команда для копирования всех значений одного массива в другой массив. Количество элементов и размерность массивов должны совпадать.
Одномерные массивы
Постфиксное выражение, за которым следует выражение в квадратных скобках ( [ ] ), является представлением элемента объекта массива с индексом. Выражение с индексом в представленной ниже форме ссылается на значение, размешенное по адресу на expression позиций дальше postfix-expression:
Обычно postfix-expression является указателем, например идентификатором массива, а expression является целочисленным значением. Однако все, что необходимо синтаксически, — это чтобы одно из выражений имело тип указателя, а другие — целочисленный тип. Таким образом, целочисленное значение может находиться в позиции postfix-expression, а значение указателя — в «позиции индекса», т. е. expression. Например, такой код является допустимым:
Выражения индекса обычно используются для ссылки на элементы массива, но индекс может применяться к любому указателю. Независимо от порядка значений, выражение expression должно быть заключено в квадратные скобки ( [ ] ).
Выражение индекса вычисляется путем добавления целочисленного значения к значению указателя, а результат передается в оператор косвенного обращения (*). (Этот механизм обсуждается в статье Операторы косвенного обращения и адреса операнда.) В конечном итоге в случае одномерного массива следующие 4 выражения эквивалентны, при условии что a является указателем, а b — целым числом:
В соответствии с правилами преобразования для оператора сложения (их описание вы найдете в статье Аддитивные операторы в C) целочисленное значение преобразуется в смещение адреса путем умножения целочисленного значения на длину типа, на который указывает указатель.
Оператор косвенного обращения применяется к новому адресу. Результат представляет собой значение элемента массива в этой позиции (интуитивно, line [ i ] ).
Урок 14. Одномерные массивы. Работа с элементами
Одномерные массивы. Определение.
Одномерный массив — это фиксированное количество элементов одного и того же типа, объединенных одним именем, где каждый элемент имеет свой номер. Обращение к элементам массива осуществляется с помощью указания имени массива и номеров элементов.
Между именем типа и именем переменной ставится знак «двоеточие». Array — служебное слово (в переводе с английского означает «массив», «набор»); [1..N] — в квадратных скобках указывается номер первого элемента, затем, после двух точек, номер последнего элемента массива; of — служебное слово (в переводе с английского «из»); integer — тип элементов массива.
Индексом могут быть не только натуральные числа: мы можем написать так: [0..10], [-29..45], [‘a’..’z’], [false..true] — то есть нам подходят любые символы и числа — главное соблюсти следующее условие: левая часть меньше правой. Для того чтобы определить, что меньше — восклицательный знак(‘!’) или точка(‘.’) используем таблицу ASCII и функции Ord() и Chr().
Как же производится ввод одномерного массива?
Для того чтобы ввести или вывести значения элементов такого массива, используем цикл с параметром(или с постусловием, или с предусловием — в общем, любой цикл. ).
Как видите, ничего страшного в массивах нет. Массивы применяют в тех случаях, когда нельзя обойтись одной-двумя переменными (примеры таких задач мы рассматривали в решении задач из блока Series). В случаях, когда после ввода последовательности целиком пользователю необходимо обратиться к переменным в середине последовательности, в начале, поменять их значения местами, отсортировать.
Раз уж мы затронули тему задач из блока Series, давайте решим пару задачек оттуда с помощью массивов, а не тем увечным способом, которым нам приходилось пользоваться.
Одномерные массивы. Решение задач.
Series8. Дано целое число N и набор из N целых чисел. Вывести в том же порядке все четные числа из данного набора и количество K таких чисел.
Series28. Дано целое число N и набор из N вещественных чисел: A1, A2, …, AN. Вывести следующие числа:
Исходное решение: Series28.
Более подробно про возведение числа в степень мы говорили в решении задачи for36.
Ну и напоследок давайте разберём веселенькую задачу на длинную арифметику.
Задача. Найти факториал числа.
Мы уже решали эту задачу здесь(for19).
Научимся вычислять факториал натурального числа N. Факториал числа — это произведение чисел 1*2*3*…*(N-1 )*N (обозначается как N!). Сложность задачи в том, что уже 8!=40320, а 13!=6227020800. Типы данных Integer, Longlnt применимы весьма в ограниченном диапазоне натуральных чисел. Для представления факториала договоримся использовать массив. Пример:
| A[0] | A[1] | A[2] | A[3] | A[4] | A[5] | A[6] | A[7] | A[8] |
| 8 | 0 | 0 | 8 | 6 | 1 | 9 | 9 | 3 |
В массиве записано значение 11!=39916800. Каким образом? В А[0] фиксируется число занятых элементов массива, в А[1] — цифра единиц результата, в А[2] — цифра десятков результата, в А[3] — цифра сотен результата и т. д. Почему так, а не наоборот? Такая запись позволяет исключить сдвиг элементов массива при переносе значений в старший разряд. А сейчас наберите, как обычно, текст программы, выполните компиляцию и, выполните ее в пошаговом режиме, отслеживая изменение значений переменных при не очень большом значении N. Добейтесь полного понимания логики работы программы.
Для того чтобы выполнить программу в пошаговом режиме, нажмите «шаг без входа в подпрограмму» и перейдите в «локальные переменные».
Одномерный массив — это конечное упорядоченное множество элементов. За первым элементом идет второй, за вторым — третий и т. д. Индекс может быть чем угодно — и целым числом, и символом. Но чаще мы всё-таки будем пользоваться следующим диапазоном: [1.. N].
На сегодня все! Если у вас еще остались вопросы о том, как работает программа выше, оставляйте их в комментариях. И очень скоро мы начнем решать задачи на массивы из задачника М. Э. Абрамяна.
Массивы: одномерные массивы
Цель лекции: изучить понятия, особенности внутреннего представления, способов генерации и вывода одномерных массивов, научиться выполнять объявление, инициализацию, генерацию и вывод массивов при решении задач на языке C++.
Массив – именованная последовательность областей памяти, хранящих однотипные элементы ( рис. 10.1). Каждая такая область памяти называется элементом массива. Массивы обладают размерностью (большей или равной единице), которой задается число элементов, содержащихся в них, а также измерением, что предполагает возможность описания в программе одно- и многомерных массивов. Количество элементов в массиве называется его размером.
Тип элемента массива может быть одним из базовых ( скалярных), типом другого массива, типом указателя, типом структуры или объединения.
Все элементы массива имеют одно имя – имя массива и отличаются индексами – порядковыми номерами в массиве. В определении массива можно задать его размерность по каждому измерению. Допустимо явное задание массива либо с помощью указателя (объекта, хранящего адрес начала области набора значений). Резервирование памяти для массива выполняется на этапе компиляции программы.
При объявлении массива компилятор выделяет для него последовательность ячеек памяти, для обращения к которым в программе применяется одно и то же имя. В то же время массив позволяет получить прямой доступ к своим отдельным элементам.
Объявление одномерных массивов
Синтаксис определения массива без дополнительных спецификаторов и модификаторов имеет два формата:
Массивы
| Сайт: | Электронные курсы ТПУ |
| Курс: | Информационные технологии 1 |
| Книга: | Массивы |
| Напечатано:: | Гость |
| Дата: | Пятница, 17 Декабрь 2021, 08:17 |
Оглавление
Массивы
Все простые типы данных, рассматриваемые ранее, имеют два характерных свойства: неделимость и упорядоченность их значений. Составные, или структурированные типы данных задают множество сложных значений с одним общим именем. Существует несколько методов структурирования, каждый из которых отличается способом обращения к отдельным компонентам. В данном учебном пособии будут рассмотрены только два структурированных типа данных: регулярный тип (массивы) и строковый тип.
С понятием «массив» приходится встречаться при решении научно-технических, экономических задач обработки большого количества однотипных значений.
Таким образом, массив – это упорядоченная последовательность данных, состоящая из фиксированного числа элементов, имеющих один и тот же тип, и обозначаемая одним именем.
Название регулярный тип массивы получили за то, что в них объединены однородные элементы, упорядоченные (урегулированные) по индексам, определяющим положение каждого элемента в массиве.
Массиву присваивается имя, посредством которого можно ссылаться на него как на единое целое. Элементы, образующие массив, упорядочены так, что каждому элементу соответствует совокупность номеров (индексов), определяющих его место в общей последовательности. Индексы представляют собой выражения простого типа. Доступ к каждому отдельному элементу осуществляется обращением к имени массива с указанием индекса нужного элемента:
Чтобы использовать массивы в программах, нужно их описать в разделе описаний. Тип массива не является стандартным, поэтому его необходимо описать в части описания типов. Описание типа массива определяет его имя, размер массива и тип данных:
type =array[ ] of ;
Далее, в перечне переменных указывается имя массива и через двоеточие указывается имя нового типа данных:
Массив может быть описан и без представления типа в разделе описания типов данных:
var :array[ ] of ;
Этот вариант описания короче, но в некоторых случаях, когда описание переменных типа массив встречается несколько раз в различных частях программы, необходимо описание этого типа отдельно, как приведено в первом варианте.
Чаще всего в качестве типа индекса используется интервальный целый тип.
1. Одномерные массивы
Линейный (одномерный) массив – массив, у которого в описании задан только один индекс; если два индекса, то это двумерный массив и т. д. Одномерные массивы часто называют векторами, т. е. они представляют собой конечную последовательность пронумерованных элементов. Пример описания одномерного массива:
type vec=array[1..5] of real;
var x:vec;
var x: array[1..5] of real;
Оба из вариантов описывают одномерный массив x, состоящий из 5 вещественных элементов.
Присваивание начальных значений (заполнение массива) заключается в присваивании каждому элементу массива некоторого значения заданного типа. Наиболее эффективно эта операция осуществляется при помощи оператора for. Ввод данных может осуществляться: с клавиатуры, из файла данных, при помощи различных формул, в том числе и датчика случайных чисел.
Индексированные элементы массива называются индексированными переменными и могут быть использованы так же, как и простые переменные. Например, они могут находиться в выражениях в качестве операндов, им можно присваивать любые значения, соответствующие их типу, и т. д.
Алгоритм решения задач с использованием массивов:
1.1. Заполнение массива
Рассмотрим типичные варианты заполнения массива х, описанного выше.
Заполнение всех элементов массива числом 1 :
for i:=1 to 5 do x[i]:=1;
Заполнение всех элементов массива случайными числами из диапазона 0–9 :
for i:=1 to 5 do x[i]:=random(9);
Заполнение всех элементов массива при помощи ввода с клавиатуры:
for i:=1 to 5 do
begin
readln(x[i]);
1.2. Вывод массива на экран
Вывод массива на экран в одну строку без пояснений:
for i:=1 to 5 do writeln(x[i]:6:1);
Вывод массива на экран в столбец с пояснениями. Этот вариант гораздо нагляднее. Старайтесь использовать его:
for i:=1 to 5 do writeln(‘x[’,i,‘]=’,x[i]:6:1);
1.3. Работа с массивами
Пример 6.1. Определить самую высокую температуру и самый теплый день в мае.
program massiv;
uses crt;
var t:array[1..31] of integer;
i,max,n:integer;
begin
Clrscr;
for i:=1 to 31 do
begin
t[i]:=random(20);
write(t[i],‘ ’);
writeln;
max:=t[1]; n:=1;
for i:=2 to 31 do
begin
if t[i]>max then
begin max:=t[i]; n:=i; end;
writeln(‘t-макс.= ’,max,‘ в ’,n, ‘день’);
2. Двумерные массивы
Двумерный массив – структура данных, хранящая прямоугольную матрицу. В матрице каждый элемент определяется номером строки и номером столбца, на пересечении которых он расположен. В Паскале двумерный массив представляется массивом, элементами которого являются одномерные массивы. Два следующих описания двумерных массивов тождественны:
var a:array [1..5] of array [1..6] of real;
var a:array [1..5,1..6] of real;
Чаще всего при описании двумерного массива используют второй способ. Так же как и для одномерных массивов, для двумерных можно использовать отдельно описание нового типа массива, а затем описывать переменную, используя этот тип:
type matr=array [1..5,1..6] of integer;
var a:matr;
Доступ к каждому отдельному элементу осуществляется обращением к имени массива с указанием индексов (первый индекс – номер строки, второй индекс – номер столбца). Все действия над элементами двумерного массива идентичны действиям над элементами линейного массива. Только для инициализации двумерного массива используется конструкция, когда один цикл for вложен в другой. Например:
for i:=1 to 5 do
for j:=1 to 6 do
a[i,j]:=0;
При организации вложенных (сложных) циклов необходимо учитывать:
2.1. Заполнение матрицы
Рассмотрим типичные варианты заполнения матрицы a, описанной выше.
Заполнение всех элементов матрицы случайными числами из диапазона 1 – 9 :
for i:=1 to 5 do
for j:=1 to 6 do
a[i,j]:=random(9);
Заполнение всех элементов матрицы при помощи ввода с клавиатуры:
for i:=1 to 5 do
for j:=1 to 6 do
begin
readln(a[i,j]);
2.2. Вывод матрицы на экран
Вывести на экран матрицу 5 ´ 6 можно следующим образом:
for i:=1 to 5 do
begin
for j:=1 to 6 do
2.3. Работа с матрицами
Работа с матрицами осуществляется также поэлементно.
Пример 6.2. Сформировать таблицу Пифагора (таблица умножения) и вывести ее на экран.
program pifagor;
uses crt;
var p:array [1..9,1..9] of integer;
i,j:integer;
begin
Clrscr;
for i:=1 to 9 do
for j:=1 to 9 do
p[i,j]:=i*j;
for i:=1 to 9 do
begin
for j:=1 to 9 do
write(p[i,j]:4);
writeln;
program massiv;
uses crt;
var b:array[1..10,1..10] of integer;
i,j,s:integer;
begin
Clrscr;
for i:=1 to 10 do
begin
for j:= 1 to 10 do
begin
b[i,j]:=random(20)-10;
write(b[i,j]:4);
writeln;
for i:=1 to 10 do
s:=s*b[i,11-i];
writeln(‘Произведение = ’,s);
Пример 6.4. Ввести с клавиатуры матрицу В(5, 5) и поменять местами первый и последний столбец.
program mest;
var b:array[1..5,1..5] of integer;
i,j,s:integer;
begin
for i:=1 to 5 do
for j:=1 to 5 do
begin
readln(b[i,j]);
for i:=1 to 5 do
begin
for j:=1 to 5 do
write(b[i,j]:4);
writeln;
for i:=1 to 5 do
begin
s:=b[i,1]; b[i,1]:=b[i,5]; b[i,5]:=s;
writeln;
writeln(‘Изменённая матрица’);
