Описание, объявление и заполнение массивов (матриц)
Приветствую всех посетителей данной темы. Очень часто наблюдаю, что многие новички создавая очередную тему по массивам даже понятия не имеют каким образом его можно описать, заполнить и какие виды работы с его элементами существуют.
Итак, начнём с видов описания одномерного массива (при описании массивов будет использоваться базовый тип integer (-32768..+32767)):
1) описание в разделе констант:
1) заполнение одномерного массива посредством генератора случайных чисел, состоящего из 10-ти элементов и описанного в разделе описаний переменных:
2) прямое заполнение массива через ввод с клавиатуры с помощью команд read/readln (на этот раз опишем тип массив и переменную данного типа):
3) метод присваивания элементам массива определённых значений с помощью оператора присваивания «:=»:
4) заполнение массива по определённому закону, т.е. с помощью формул:
допустим что очередной элемент массива будет равен разности квадратов двух предыдущих элементов, т.е. a[i]=sqr(a[i-1])-sqr(a[i-2]):
Существуют ещё несколько способов заполнения массивов, но об этом потом.
Надеюсь моя тема, оказалась полезной и информативной для непросвещённых.
Добавлено через 11 часов 25 минут
5) импорт данных (двоичный типизированный/нетипизированный, текстовый):
для начала рассмотрим двоичный типизированный файл:
т.к. мы считываем инф. из файла, то необходимо его заполнить с помощью следующей программы:
А вот и программа считывающая данные из файла в ячейки массива:
Написать программу на языке С++, содержащую объявление и описание дружественных структур
Всем добрый вечер, помогите разобраться с заданием, а именно как лучше сделать. И если не сложно.
Пользователь вводит длину массивов. Заполнение массивов случайными числами
Помогите доработать задачу В путем отсеивание из задачи А задачу Б (Язык С#) Пользователь вводит.
Объявление массивов
Здравствуйте! В учебнике по языку массивы объявляются так int arr = new int; В книге Шилдта.
работа с нетипизированным двоичным файлом:
аналогично двум предыдущим примерам заполним файл произвольными значениями, а затем извлечём их в ячейки массива:
Но мы всё же немного опередили события, и мне хотелось бы начать с описания многомерных массивов:
2) описание одномерного массива в разделе var, имеющего тип одномерный массив:
Данный фрагмент является описанием одномерного массива, имеющего тип одномерный массив и в итоге, можно сказать, что каждая ячейка одномерного массива является одномерным массивом, а в общем данную конструкцию можно назвать двумерным массивом и при обращении к элементу массива мы будем указывать два индекса: mas[i,j]:=…;
3) описание двумерного массива в разделе const (константы):
Здесь суть в том, что каждая из трёх так называемых позиций содержит ещё пять (три строки, два столбца, если в виде таблицы).
При выводе такого массива на экран мы получим (с использованием двух циклов и операторов write/writeln ):
( основные методы заполнения многомерного массива аналогичны одномерному, поэтому в данной теме рассмотрены не будут )
Добавлено через 13 минут
Единственное отличие состоит в том, что заполнение элементов проводится, с учётом полной индексации, т.е. с учётом размерности массива: если массив двухмерный, то mas[i,j]:=. ; если трёхмерный, то mas[i,j,k]:=. и т.д. (ну и само собой используется соответствующее кол-во циклов по всем параметрам размерности)
Массивы в PascalABC.NET
В PascalABC.NET рекомендуется использовать динамические массивы. В отличие от статических, они имеют огромное количество методов и операций, просты в создании, заполнении и выводе.
Описание и выделение памяти
Динамический массив описывается так:
Память под динамический массив a выделяется в момент работы программы:
Индексация в динамических массивах и использование статических массивов
Простейшее заполнение
Важную роль играют функции заполнения динамических массивов. Перед заполнением они выделяют для массива память, поэтому в одной строке можно совмещать описание, выделение памяти и заполнение.
Заполнение диапазоном целых или символьных значений делается с использованием функции Arr:
Заполнение определённым значением осуществляется с помощью операции умножения массива на число:
Для заполнения можно также использовать функцию ArrFill:
Для заполнения массива случайными значениями следует использовать
Не рекомендуется использовать алгоритм для заполнения массива случайными в каждой задаче:
Ввод и вывод элементов массива
Для ввода элементов массива базовых типов используются функции
Стандартная процедура вывода Write или Print выводит значения в массиве в квадратных скобках черезх запятую:
Однако лучше всего для вывода воспользоваться методом Print, выводящим все значения в массиве через пробел:
Не рекомендуется вводить и выводить элементы массива в цикле
Циклы по массиву
Для обработки элементов массива используются следующие циклы:
Пример. Найти количество чётных элементов, стоящих на чётных местах
Методы массива
Массивы содержат большое количество стандартных методов:
Кроме того, доступны процедуры
Методика. Обращаем внимание, что в методических целях естественно рассказывать, как эти алгоритмы устроены “внутри”. Но потом следует пользоваться стандартными алгоритмами, а не заставлять учеников во всех задачах использовать рукописные сортировки или рукописный поиск минимума. Например, рекомендуется показать, как накопить сумму элементов массива:
Здесь следует обратить внимание, что этот алгоритм может быть легко модифицирован в алгоритм нахождения суммы элементов по условию: например, всех чётных элементов:
Если условие надо накладывать на индексы, то в этом случае (и только в этом случае) следует использовать цикл for по индексам:
Для нахождения суммы без условия необходимо использовать стандартный метод a.Sum:
Отметим также, что для поиска суммы по условию также имеется короткая однострочная запись. Она требует использование стандартного метода Where с параметром, являющимся лямбда-выражением. Лямбда-выражения мы будем рассматривать далее:
Методика. Поскольку данная запись использована здесь впервые, обращаем внимание на её высокую универсальность: алгоритмы фильтрации и поиска суммы не слиты в один алгоритм, а используются порознь один за другим, что позволяет:
Далее лямбда-выражения объясняются подробно и тщательно и используются повсеместно.
Операции с массивами
Изменение размера динамического массива
Для первоначального заполнения списков List используется короткая фунеция Lst:
Большинство методов, которые имеются в массивах, есть и в списках List. Поэтому выбор типа List или array of для контейнера при решении задач определяется тем, будет ли данный контейнер расширяться по ходу работы программы.
Одномерные массивы в Паскале
Работа с одномерными массивами на языке программирования Паскаль
Массив — самая распространенная структура хранения данных, присутствующая в любом языке программирования.
В Pascal используются одномерные и двумерные массивы. В школьной программе обычно их изучают в 9-10 классах.
Одномерный массив — это конечное количество однотипных элементов, объединенных общим именем. Каждому элементу присвоен свой порядковый номер. Обращение к элементам происходит по имени массива и индексу (порядковому номеру).
Одномерный числовой массив
Одномерные массивы называют линейными, так как элементы расположены друг за другом. Их можно представить в виде таблицы, в которой всего две строки. В первой перечислены индексы элементов, а во второй — значения элементов.
Одномерный массив. Обозначение элементов
Имя массива формируется по тем же правилам, что и имя любой другой переменной в программе. Границы индексов задают при описании массива в квадратных скобках. Удобнее задавать начальный индекс равный единице. Конечный индекс определяется условием задачи и численно равен размеру массива — количеству элементов. Числовые массивы могут содержать целые и действительные числа. Тип элементов указывается в описании. Смотрите рисунок выше.
Способы заполнения одномерных массивов
В наших примерах будем использовать одномерный массив целых чисел, состоящий из пяти элементов. Для этого выполним его описание в разделе переменных
Одномерные и двумерные массивы
Массив это пронумерованная последовательность величин одинакового типа, обозначаемая одним именем. Элементы массива располагаются в последовательных ячейках памяти, обозначаются именем массива и индексом. Каждое из значений, составляющих массив, называется его компонентой (или элементом массива).
Массив данных в программе рассматривается как переменная структурированного типа. Массиву присваивается имя, посредством которого можно ссылаться как на массив данных в целом, так и на любую из его компонент.
Вообще, массив – однородный, упорядоченный структурированный тип данных с прямым доступом к элементам.
Переменные, представляющие компоненты массивов, называются переменными с индексами в отличие от простых переменных, представляющих в программе элементарные данные. Индекс в обозначении компонент массивов может быть константой, переменной или выражением порядкового типа (целочисленный, логический, символьный, перечислимый, диапазон).
Например, A[7] седьмой элемент массива А; D[6] шестой элемент массива D.
Для размещения массива в памяти ЭВМ отводится поле памяти, размер которого определяется типом, длиной и количеством компонент массива. В языке Pascal эта информация задается в разделе описаний. Массив описывается так:
Базовый тип элементов массива может быть любым простым или структурированным, за исключением файлового.
Кроме того, массив можно объявить с использованием собственного типа:
Заполнить массив можно следующим образом:
1) с помощью оператора присваивания. Этот способ заполнения элементов массива особенно удобен, когда между элементами существует какая-либо зависимость, например, арифметическая или геометрическая прогрессии, или элементы связаны между собой рекуррентным соотношением.
Задача 1. Заполнить одномерный массив элементами, отвечающими следующему соотношению:
Другой вариант присваивания значений элементам массива заполнение значениями, полученными с помощью датчика случайных чисел.
Задача 2. Заполнить одномерный массив с помощью датчика случайных чисел таким образом, чтобы все его элементы были различны.
Над элементами массивами чаще всего выполняются такие действия, как
б) сортировка элементов в порядке возрастания или убывания;
в) подсчет элементов в массиве, удовлетворяющих заданному условию.
Задача 3. Дан линейный массив целых чисел. Подсчитать, сколько в нем различных чисел.
Задача 4. Дан линейный массив. Упорядочить его элементы в порядке возрастания.
Если два массива являются массивами эквивалентных типов, то возможно присваивание одного массива другому. При этом все компоненты присваиваемого массива копируются в тот массив, которому присваивается значение. Типы массивов будут эквивалентными, если эти массивы описываются совместно или описываются идентификатором одного и того же типа. Например, в описании типы переменных A, B эквивалентны, и поэтому данные переменные совместимы по присваиванию; тип переменных C, D также один и тот же, и поэтому данные переменные также совместны по присваиванию. Но тип переменных C, D не эквивалентен типам переменных A, B, E, поэтому, например, A и D не совместны по присваиванию. Эти особенности необходимо учитывать при работе с массивами.
При работе с массивами целесообразно использовать процедуры и функции. Вот типовые процедуры:
Задача 5. Дан линейный массив. Найти: сумму минимального и максимального элементов; количество отрицательных элементов, стоящих на чётных местах. Изменить массив, вычеркнув из него нечетные элементы.
Например, данные о планетах Солнечной системы представлены следующей таблицей:
| Планета | Расст. до Солнца | Относ. обьем | Относ. масса |
|---|---|---|---|
| Меркурий | 57.9 | 0.06 | 0.05 |
| Венера | 108.2 | 0.92 | 0.81 |
| Земля | 149.6 | 1.00 | 1.00 |
| Марс | 227.9 | 0.15 | 0.11 |
| Юпитер | 978.3 | 1345.00 | 318.40 |
| Сатурн | 1429.3 | 767.00 | 95.20 |
Их можно занести в память компьютера, используя понятие двумерного массива. Положение элемента в массиве определяется двумя индексами. Они показывают номер строки и номер столбца. Индексы разделяются запятой. Например: A[7, 6], D[56, 47].
Заполняется двумерный массив аналогично одномерному: с клавиатуры, с помощью оператора присваивания. Например, в результате выполнения программы: элементы массива примут значения A[1, 1] = 457; A[1, 2] = 457; A[2, 1] = 458; A[2, 2] = 458; A[3, 1] = 459; A[3, 2] = 459.
При описании массива задается требуемый объем памяти под двумерный массив, указываются имя массива и в квадратных скобках диапазоны изменения индексов.
При выполнении инженерных и математических расчетов часто используются переменные более чем с двумя индексами. При решении задач на ЭВМ такие переменные представляются как компоненты соответственно трех-, четырехмерных массивов и т.д.
Однако описание массива в виде многомерной структуры делается лишь из соображений удобства программирования как результат стремления наиболее точно воспроизвести в программе объективно существующие связи между элементами данных решаемой задачи. Что же касается образа массива в памяти ЭВМ, то как одномерные, так и многомерные массивы хранятся в виде линейной последовательности своих компонент, и принципиальной разницы между одномерными и многомерными массивами в памяти ЭВМ нет. Однако порядок, в котором запоминаются элементы многомерных массивов, важно себе представлять. В большинстве алгоритмических языков реализуется общее правило, устанавливающее порядок хранения в памяти элементов массивов: элементы многомерных массивов хранятся в памяти в последовательности, соответствующей более частому изменению младших индексов.
Задача 6. Заполнить матрицу порядка n по следующему образцу:
Задача 7. Дана целочисленная квадратная матрица. Найти в каждой строке наибольший элемент и поменять его местами с элементом главной диагонали.
Каким способом можно заполнить массив
Ввод значений элементов массива можно осуществить несколькими способами (рис. 4.3).
Рис. 4.3. Способы ввода значений элементов массива
а) Ввод элементов массива с помощью оператора присваивания
Это самый нерациональный способ ввода.
var a: array [1..4] of word;
б ). Ввод элементов массива с клавиатуры
Этот способ и спользуется, когда значения элементов массива вполне определенные, но могут быть разные при каждом запуске программы.
var a: array [1..10] of integer;
for i:=1 to 10 do read(a[i]);
Здесь цикл перебирает все значения индекса массива. А чтобы было более наглядно и удобно можно использовать и такую запись операторов в цикле.
write(‘ введите ‘,i, ‘ элемент : ’);
в ). Ввод элементов массива с помощью генератора случайных чисел
Этот способ используется, когда не важно, какие значения имеют элементы массива.
var a: array [1..10] of real;
Для генерации значений элементов целочисленного массива из определенного диапазона (0…N-1) используют функцию random(N):
var b: array [1..10] of integer;
В этом случае значениями элементов массива b будут целые числа от 0 до 9.
г). Ввод с помощью описания массива как типизированной константы
Этот способ используется, когда значения элементов массива постоянны при каждом запуске программы. Такой способ задания начальных значений элементов массива очень удобен при отладке программы.
const a: array [1..5] of integer = (5,4,9,1,2);
Далее в программе типизированные константы используются как переменные, в том числе заданные значения элементов массива могут изменяться.
