Массив это структура данных, представленная в виде группы ячеек одного типа, объединенных под одним единым именем. Массивы используются для обработки большого количества однотипных данных. Имя массива является , что такое указатели расскажу немного позже. Отдельная ячейка данных массива называется элементом массива. Элементами массива могут быть данные любого типа. Массивы могут иметь как одно, так и более одного измерений. В зависимости от количества измерений массивы делятся на одномерные массивы, двумерные массивы, трёхмерные массивы и так далее до n-мерного массива. Чаще всего в программировании используются одномерные и двумерные массивы, поэтому мы рассмотрим только эти массивы.
Одномерные массивы в С++
Одномерный массив — массив, с одним параметром, характеризующим количество элементов одномерного массива. Фактически одномерный массив — это массив, у которого может быть только одна строка, и n-е количество столбцов. Столбцы в одномерном массиве — это элементы массива. На рисунке 1 показана структура целочисленного одномерного массива a . Размер этого массива — 16 ячеек.
Рисунок 1 — Массивы в С++
Заметьте, что максимальный индекс одномерного массива a равен 15, но размер массива 16 ячеек, потому что нумерация ячеек массива всегда начинается с 0. Индекс ячейки – это целое неотрицательное число, по которому можно обращаться к каждой ячейке массива и выполнять какие-либо действия над ней (ячейкой).
//синтаксис объявления одномерного массива в С++: /*тип данных*/ /*имя одномерного массива*/; //пример объявления одномерного массива, изображенного на рисунке 1: int a;
где, int —целочисленный ;
А — имя одномерного массива;
16 — размер одномерного массива, 16 ячеек.
Всегда сразу после имени массива идут квадратные скобочки, в которых задаётся размер одномерного массива, этим массив и отличается от всех остальных переменных.
//ещё один способ объявления одномерных массивов int mas, a;
Объявлены два одномерных массива mas и а размерами 10 и 16 соответственно. Причём в таком способе объявления все массивы будут иметь одинаковый тип данных, в нашем случае — int .
// массивы могут быть инициализированы при объявлении: int a = { 5, -12, -12, 9, 10, 0, -9, -12, -1, 23, 65, 64, 11, 43, 39, -15 }; // инициализация одномерного массива
Инициализация одномерного массива выполняется в фигурных скобках после знака равно , каждый элемент массива отделяется от предыдущего запятой.
Int a={5,-12,-12,9,10,0,-9,-12,-1,23,65,64,11,43,39,-15}; // инициализации массива без определения его размера.
В данном случае компилятор сам определит размер одномерного массива. Размер массива можно не указывать только при его инициализации, при обычном объявлении массива обязательно нужно указывать размер массива. Разработаем простую программу на обработку одномерного массива.
// array.cpp: определяет точку входа для консольного приложения.
#include "stdafx.h"
#include
// код Code::Blocks
// код Dev-C++
// array.cpp: определяет точку входа для консольного приложения.
#include
В строках 10 — 11 объявлен и проинициализирован целочисленный одномерный массив с именем array1 , размер которого равен 16 ячейкам, то есть такой массив может хранить 16 чисел. Любая обработка массива осуществима только совместно с циклами. Какой цикл выбрать для обработки массива — это вам решать. Но лучше всего для этой задачи подходит . Переменную-счётчик counter будем использовать для обращения к элементам одномерного массива array1 . В условии продолжения цикла for стоит строгий знак неравенства, так как шестнадцатого индекса в одномерном массиве array1 нет. А так как нумерация ячеек начинается с нуля, то элементов в массиве 16. В теле цикла for оператор cout печатает элементы одномерного массива (см. Рисунок 2).
Obrabotka massiva indeks element massiva array1 5 array1 -12 array1 -12 array1 9 array1 10 array1 0 array1 -9 array1 -12 array1 -1 array1 23 array1 65 array1 64 array1 11 array1 43 array1 39 array1 -15 Для продолжения нажмите любую клавишу. . .
Рисунок 2 — Массивы в С++
Разработаем ещё одну программу на обработку одномерного массива в С++. Программа должна последовательно считывать десять введённых чисел с клавиатуры. Все введённые числа просуммировать, результат вывести на экран.
// array_sum.cpp: определяет точку входа для консольного приложения.
#include "stdafx.h"
#include
// код Code::Blocks
// код Dev-C++
// array_sum.cpp: определяет точку входа для консольного приложения.
#include
Перед тем как выполнять обработку массива его необходимо объявить, причём размер одномерного массива равен 10, так как это оговорено условием задачи. В переменной sum будем накапливать сумму элементов одномерного массива. Первый цикл for заполняет объявленный одномерный массив, введёнными с клавиатуры числами, строки 12 — 13 . Переменная счётчик counter используется для последовательного доступа к элементам одномерного массива array1 , начиная с индекса 0 и до 9-го включительно. Второй цикл for выводит на экран элементы массива, строки 15 — 16 . Третий цикл for последовательно считывает элементы одномерного массива и суммирует их, сумма накапливается в переменной sum , строки 17 — 18 . Результат работы программы смотреть на рисунке 3.
Enter elementi massiva: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 array1 = {0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 } sum = 45 Для продолжения нажмите любую клавишу. . .
Рисунок 3 — Массивы в С++
Сначала последовательно были введены все 10 чисел, после чего отобразился одномерный массив, и напечаталась сумма чисел массива.
Двумерные массивы в С++
До этого момента мы рассматривали одномерные массивы, которыми не всегда можно ограничиться. Допустим, необходимо обработать некоторые данные из таблицы. В таблице есть две характеристики: количество строк и количество столбцов. Также и в двумерном массиве, кроме количества элементов массива, есть такие характеристики как, количество строк и количество столбцов двумерного массива. То есть, визуально, двумерный массив — это обычная таблица, со строками и столбцами. Фактически двумерный массив — это одномерный массив одномерных массивов. Структура двумерного массива, с именем a , размером m на n показана ниже (см. Рисунок 4).
Рисунок 4 — Массивы в С++
где, m — количество строк двумерного массива;
n — количество столбцов двумерного массива;
m * n — количество элементов массива.
// синтаксис объявления двумерного массива /*тип данных*/ /*имя массива*/;
В объявлении двумерного массива, также как и в объявлении одномерного массива, первым делом, нужно указать:
- тип данных;
- имя массива.
После чего, в первых квадратных скобочках указывается количество строк двумерного массива, во вторых квадратных скобочках — количество столбцов двумерного массива. Двумерный массив визуально отличается от одномерного второй парой квадратных скобочек. Рассмотрим пример объявления двумерного массива. Допустим нам необходимо объявить двумерный массив, с количеством элементов, равным 15. В таком случае двумерный массив может иметь три строки и пять столбцов или пять строк и три столбца.
// пример объявление двумерного массива: int a;
- a — имя целочисленного массива
- число в первых квадратных скобках указывает количество строк двумерного массива, в данном случае их 5;
- число во вторых квадратных скобках указывает количество столбцов двумерного массива, в данном случае их 3.
// инициализация двумерного массива: int a = { {4, 7, 8}, {9, 66, -1}, {5, -5, 0}, {3, -3, 30}, {1, 1, 1} };
В данном массиве 5 строк, 3 столбца. после знака присвоить ставятся общие фигурные скобочки, внутри которых ставится столько пар фигурных скобочек, сколько должно быть строк в двумерном массиве, причём эти скобочки разделяются запятыми. В каждой паре фигурных скобочек записывать через запятую элементы двумерного массива. Во всех фигурных скобочках количество элементов должно совпадать. Так как в массиве пять строк, то и внутренних пар скобочек тоже пять. Во внутренних скобочках записаны по три элемента, так как количество столбцов — три. Графически наш массив будет выглядеть, как двумерная таблица (см. Рисунок 5).
Рисунок 5 — Массивы в С++
В каждой ячейке двумерного массива a показано значение, в нижнем правом углу показан адрес данной ячейки. Адресом ячейки двумерного массива является имя массива, номер строки и номер столбца.
Разработаем несложную программу, на обработку двумерного массива, которая называется «Лабиринт». Лабиринт должен быть построен на основе двумерного массива. Размер лабиринта выберем на свое усмотрение.
// array2.cpp: определяет точку входа для консольного приложения.
#include "stdafx.h"
#include
// код Code::Blocks
// код Dev-C++
// array2.cpp: определяет точку входа для консольного приложения.
#include
Правильный и ложный пути можно было бы обозначать одной и той же цифрой, например, нулём, но для наглядности правильный путь обозначен цифрой 2. Инициализация массива выполнялась вручную, только для того, что бы упростить программу. Так как в программе выполняется обработка двумерного массива, нужны два цикла, для переключения между элементами двумерного массива. Первый цикл for выполняет переключение между строками двумерного массива. Так как строк в двумерном массиве 33, то и переменная-счетчик i инкрементируется от 0 до 33, строка 46 . Внутри первого цикла стоит цикл for , который переключается между элементами строки двумерного массива. В теле второго цикла for внутри выполняетcя унарная операция преобразования типа данных — static_cast<>() , которая печатает символ , под номером 176. операция преобразования типов данных дублируется для увеличения ширины лабиринта. Результат работы программы (см. Рисунок 6).
Рисунок 6 — Массивы в С++
Разделы: Информатика
Цели:
- Познакомить учащихся с возможностью заполнения и обработки массива.
- Создать графический интерфейс проекта по заполнению массива и подсчета суммы элементов в заданном массиве.
- Развивать познавательный интерес к предмету
- Воспитывать ответственное отношение к обучению
ХОД УРОКА
1. Актуализация урока
Организационный момент
Фронтальный опрос по предыдущей теме “Понятие массива. Одномерный массив”
2. Формирование умений и навыков
Объяснение нового материала
Объявление массива
Объявление массива производится аналогично объявлению переменных, необходимо только указать диапазон изменения индекса. Например, объявление одномерного целочисленного массива, содержащего 10 элементов, производится следующим образом:
A: array of integer;
Основные задачи при работе с массивами
1. Формирование (заполнение) массива
1.1. по формулам For i:=1 to 10 do a[i]:= i*i;
1.2. сгенерировать случайным образом For i:=1 to 10 do a[i]:= random(20):
Встроенная функция RANDOM(MAX), возвращает случайное целое число, равномерно распределенное в диапазоне от 0 до МАХ – 1(МАХ – параметр обращения)
1.3. ввести с клавиатуры For i:=1 to 10 do read(a[i]);
2. Сортировка массива (по возрастанию, по убыванию);
3. Поиск элементов в массиве;
4. Выбор элементов из массива по условию;
Заполнение массива случайным образом.
Для начала работы с массивом его необходимо заполнить, т.е. присвоить элементам массива определенные значения. Для генерации последовательности случайных чисел используем функцию Random(100). При запуске программы данная функция выведет псевдослучайную последовательность целых чисел в интервале от 0 до 100.
Для генерации различающихся между собой последовательностей случайных чисел рекомендуется использовать оператор Randomize
Действия с одномерными массивами
1. Вычисление суммы элементов
For I:= 1 To 10 Do s:=s+ a[i]; (обычное накопление суммы в s)
2. Вычисление произведения
For I:= 1 To 10 Do р:=р* a[i]; (обычное накопление произведения в р)
3. Поиск элемента с заданным значением
3. Прим енение умений и навыков на практике
Проект “Сумма элементов в массиве”. Разработаем проект “Сумма элементов в массиве”, который будет производить заполнение массива случайными числами и вычислять сумму этих чисел
Для начала создадим процедуру заполнения массива
1.Запустить систему программирования Delphi.
2. Работа над проектом начинается с создания графического интерфейса, для этого в окне Конструктор форм на форму помещаются управляющие элементы. Для создания графического интерфейса проекта разместим на форме два текстовых поля для вывода числовых данных (одно – заполнение массива, другое – вывод суммы) и две кнопки для реализации событийных процедур: заполнение массива и сумма
3. С помощью Панели инструментов поместить на форму Forml текстовое поле Editl и командную кнопку Buttonl
Следующим шагом является создание программного кода событийных процедур. Двойной щелчок мышью по кнопке, для которой надо создать программный код, вызывает окно Программный код с пустой заготовкой событийной процедуры.
4. Осуществить двойной щелчок по кнопке Buttonl, появится заготовка событийной процедуры TForml.ButtonlClick: Произвести объявление массива A и описание переменных I, S в разделе описания переменных var
A:array of integer;
procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
For I:= 1 To 10 Do
A[I] := Random(10);
Edit1.Text:= Edit1.Text +" " + IntToStr(a[i]);
5. Сохранение проекта (Save Project As)
6. Компиляция проекта (Project - Compile)
Теперь создадим процедуру для вычисления суммы элементов в заполненном массиве
С помощью Панели инструментов п оместим на форму Forml кнопку Button2 и текстовое поле Edit2. Двойной щелчок мышью по кнопке Button2, для которой надо создать программный код, вызывает окно Программный код с пустой заготовкой событийной процедуры.
procedure TForm1.Button2Click(Sender: TObject);
For I:= 1 To 10 Do
Edit2.Text:= Edit2.Text +" " + IntToStr(s)
Сохранение проекта всего проекта (Save Project).
Произведем компиляцию проекта (нажатием клавиши F9).
Щелкнуть по кнопкам Заполнить массив и Сумма.
В текстовое поле будут выведены результаты сумм при различных вариантах заполнения
4. Подведение итогов
5. Домашнее задание: Создать проект “Произведение элементов массива”, предусматривающий заполнение массива случайными числами и возможность вывода в текстовое поле произведение всех элементов в массиве.
Разделы: Информатика
Тема : Двумерные массивы. Заполнение двумерного массива по заданному правилу.
Цели: отработать навыки работы с элементами двумерного массива, научиться заполнять двумерные массивы по заданному правилу, научиться выводить зависимость между номером строки и номером столбца; развитие логического мышления учащихся.
ХОД ЗАНЯТИЯ
1. Актуализация знаний
Массивы, положение элементов в которых
описывается двумя индексами, называются
двумерными. Структура такого массива может быть
представлена прямоугольной матрицей. Каждый
элемент матрицы однозначно определяется
указанием номера строки и столбца, номер строки
– i, номер столбца – j.
Рассмотрим матрицу А размером n*m:
| а 11 | а 12 | а 13 | а 14 |
| а 21 | а 22 | а 23 | а 24 |
| а 31 | а 32 | а 33 | а 34 |
Матрица из 3 строк и 4 столбцов, количество строк
n=3, количество столбцов m=4. Каждый элемент имеет
свой номер, который состоит из двух чисел –
номера строки, в которой находится элемент, и
номера столбца. Например, а23 – это элемент,
стоящий во второй строке и в третьем столбце.
Двумерный массив на языке Турбо Паскаль можно
описать по-разному. Чтобы описать двумерный
массив, надо определить какого типа его элементы,
и каким образом они пронумерованы (какого типа
его индекс). Существует несколько способов
описания двумерного массива.
Const maxN=…; {Максимальные значения количества
строк}
maxM=…; {Максимальные значения количества
столбцов}
1 способ
Type Mas = array of <тип элементов>; {Одномерный
массив}
Type TMas = array of Mas; {Одномерный массив,
элементами которого являются одномерные
массивы}
2 способ
Type TMas = array of array of <тип
элементов>;
{Одномерный массив, элементами которого являются
одномерные массивы}
3 способ
Type <имя типа>= array of <тип элементов>; {Двумерный массив}
Предпочтение отдается третьему способу описания двумерного массива.
Например:
Const N=3; M=4;
Type TMas= array of integer; {Двумерный массив из целых
чисел}
Формирование двумерного массива можно осуществлять четырьмя способами: ввод с клавиатуры, через генератор случайных чисел, по заданному правилу или с помощью файла.
1) Формирование двумерного массива при помощи ввода с клавиатуры и алгоритм построчного вывода элементов матрицы.
Const N=10;M=10;
Type Tmas= array of integer;
Var A:Tmas; i,j:integer;
Begin
{Ввод элементов матрицы}
For i:=1 to N do
For j:=1 to M do
Read(A);
{Вывод элементов матрицы}
For i:=1 to N do begin
For j:=1 to M do
Write(A:4);
{Печатается первая строка}
Writeln
{Переход на новую строку}
end;
End.
2) Фрагмент программы формирования двумерного массива через генератор случайных чисел.
Begin
Randomize; {Инициализация генератора случайных чисел}
{Ввод элементов матрицы}
For i:=1 to N do
For j:=1 to M do
A:=random(45)-22;
2. Изучение нового материала. Заполнение массива по правилу
Рассмотрим несколько фрагментов программ заполнения двумерного массива по некоторому закону. Для этого необходимо вывести правило заполнения.
1. Заполнить массив А размером n*m следующим образом, например
1
2
3
4
5
6
7 8
16 15
14 13
12 11
10 9
17 18
19 20
21 22
23 24
32 31
30 29
28 27
26 25
33 34
35 36
37 38
39 40
48 47
46 45
44 43
42 41
Массив заполняется по принципу «змейки». Правило заполнения: если номер строки – нечетное число, то A=(i-1)*m+j, иначе A=i*m-j+1.
program M1А;
n,m,i,j:
integer;
begin
readln(n,m);
for i:=1 to n do begin
for j:=1 to m do
begin
if i mod 2 = 1 then
A=(i-1)*m+j
else
A=i*m-j+1;
write(A:3);
end;
writeln;
end;
readln;
end.
Приведем пример программы другого способа заполнения по заданному правилу:
program M1В;
var A:array of integer;
n,m,i,j: integer;
c: integer;
begin
readln(n,m);
c:=1;
for i:=1 to n do
begin
for j:=1 to m do
begin
A:=c;
if (i mod 2 = 0) and (j<>m)
then
dec(c)
else
inc(c);
write(A:3);
end;
c:=c+m-1;
writeln;
end;
readln;
end.
2. Заполнить массив A по следующему принципу:
1
0
2
0
3
0 4
0
5
0
6
0
7 0
8
0
9
0
10
0 11
0
12
0
13
0
14 0
program M2;
var A:array of integer;
n,m,i,j: integer;
c: integer;
begin
readln(n,m);
c:=0;
for i:=1 to n do
begin
for j:=1 to m do
begin
if (i-1+j) mod 2 = 0 then
A:=0
else
begin
inc(c);
A:=c;
end;
write(A:5);
end;
writeln;
end;
readln;
end.
3. Заполнить массив A по следующему принципу:
1
12 13
24 25
36
2
11 14
23 26
35
3
10 15
22 27
34
4
9
16 21
28 33
5
8
17 20
29 32
6
7
18 19
30 31
var A:array of integer;
n,m,i,j: integer;
c: integer;
begin
readln(n,m);
c:=1;
for j:=1 to m do
begin
for i:=1 to n do
begin
A:=c;
if (j mod 2 = 0) and (i<>n)
then
dec(c)
else
inc(c);
end;
c:=c+n-1;
end;
for i:=1 to n do
begin
for j:=1 to m do
write(A:5);
writeln;
end;
readln;
end.
4. Заполнить массив A по следующему принципу:
1
2
3
4 5
2
3
4
5 1
3
4
5
1 2
4
5
1
2 3
5
1
2
3 4
var i,j,m,c,d: integer;
begin
c:=1;
readln(m);
for j:=1 to m do
begin
i:=c;
d:=1;
repeat
A:=d;
inc(i);
if i>m then
i:=1;
inc(d);
until i=c;
dec(c);
if c <= 0 then
c:=m-c;
end;
for i:=1 to m do
begin
for j:=1 to m do
write(A:2);
writeln;
end;
end.
5. Заполнить массив A по следующему принципу:
1
0
0
0 1
0
1
0
1 0
0
0
1
0 0
0
1
0
1 0
1
0
0
0 1
var m,i,j: integer;
A:array of integer;
begin
readln(m);
for i:=1 to m do
begin
for j:=1 to m do
begin
if (i=j) or (m-i+1=j) then
A:=1
else
A:=0;
write(A:2);
end;
writeln;
end;
end.
3. Задачи для самостоятельного решения
6
5
4
3
2 1
7
8
9
10 11
12
18 17
16 15
14 13
19 20
21 22
23 24
30 29
28 27
26 25
31 32
33 34
35 36
36
25 24
13 12
1
35 26
23 14
11 2
34 27
22 15
10 3
33 28
21 16
9 4
32 29
20 17
8 5
31 30
19 18
7 6
0
1
1
1 0
1
0
1
0 1
1
1
0
1 1
1
0
1
0 1
0
1
1
1 0
4) Заполнить массив по следующему принципу:
31
32 33
34 35
36
25 26
27 28
29 30
19 20
21 22
23 24
13 14
15 16
17 18
7
8
9
10 11
12
1
2
3
4
5 6
5) Заполнить массив по следующему принципу:
31
25 19
13
7 1
32 26
20 14
8 2
33 27
21 15
9 3
34 28
22 16
10 4
35 29
23 17
11 5
36 30
24 18
12 6
Домашние задание:
1) Заполнить массив по следующему принципу:
6
7
18 19
30 31
5
8
17 20
29 32
4
9
16 21
28 33
3
10 15
22 27
34
2
11 14
23 26
35
1
12 13
24 25
36
2) Заполнить массив по следующему принципу:
31
32 33
34 35
36
30 29
28 27
26 25
19 20
21 22
23 24
18 17
16 15
14 13
7
8
9
10 11
12
6
5
4
3
2 1
3) Заполнить массив по следующему принципу:
0
1
1
1 0
1
0
1
0 1
1
1
0
1 1
1
0
1
0 1
0
1
1
1 0
1 Способ (заполнение с клавиатуры. Динамический ввод данных )
M:array of integer;
For I:=1 To 10 Do Begin
Write("Введите ",I," значение ");
2 Способ (с использованием генератора случайных чисел)
M: array of integer;
For I:=1 To 25 Do Begin
M[I]:=Random(50);
3 Способ (статический ввод данных)
M: array of integer = (31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31);
For I:=1 To 9 Do
1.4 Примеры решения задач
1. Алгоритмы поиска и присвоения значений элементам массива
1. Составить программу обработки массива размерностью n, заполненного целыми числами, введенными с клавиатуры. Вывести индексы и значения положительных элементов массива.
A:ARRAY OF INTEGER;
{ Заполнение массива }
FOR I:=1 TO N DO Begin
Write("Введите ",I," элемент массива "); ReadLn(A[I]);
{ Обработка элементов массива }
FOR I:=1 TO N DO
IF A[I]>0 THEN WriteLn("Положительный элемент = ",A[I]," его индекс = ",I);
2. Составить программу вычисления и печати значений функции Y=sin(x-1)/2x. Значения аргументов задать в массиве X, состоящего из 6 элементов. Значения функции записать в массив Y.
X,Y:ARRAY OF REAL;
FOR I:=1 TO 6 DO Begin
Write("Введите ",I," значение аргумента "); ReadLn(X[I]);
FOR I:=1 TO 6 DO Begin
Y[I]:=SIN(X[I]-1)/(2*X[I]);
WriteLn(" X= ",X[I]:4:1," Y=",Y[I]:5:2);
3. Дан массив M, состоящий из 30 элементов. Элементы массива - произвольные целые числа. Выдать на экран значение каждого пятого и положительного элемента. Указанные элементы выдать в строку.
M:ARRAY OF INTEGER;
ClrScr; Randomize;
WriteLn(" Значения элементов массива");
FOR I:=1 TO 30 DO Begin
M[I]:=Random(20)-4; Write(M[I]:3);
WriteLn(" Значения каждого пятого и положительного элемента массива");
While I<=30 DO Begin
IF M[I] > 0 THEN Write(M[I]:3);
Примеры для самостоятельного решения:
Дан одномерный массив размерностью 10, заполненный целыми числами, введенными с клавиатуры, и величина N. Отрицательные элементы заменить на N. Измененный массив вывести на экран одной строкой.
Дан одномерный массив размерностью N, заполненный случайными числами в интервале от -15 до 20. Вывести на экран значения элементов массива, абсолютное значение которых >10.
Дан одномерный массив размерностью N, заполненный случайными числами. Каждый третий элемент массива возвести в квадрат, если элемент отрицательный. Измененный массив вывести на экран.
Составить программу вычисления и печати значений функции Y=(sinx+1)cos4x. Значения аргументов задать в массиве X, состоящего из 10 элементов. Значения функции записать в массив Y.
Из элементов массива А, состоящего из 25 элементов, сформировать массив D той же размерности по правилу: первые 10 элементов находятся по формуле Di=Ai+i, остальные - по формуле Di=Ai-i.
Обзор Samsung Galaxy A7 (2017): не боится воды и экономии Стоит ли покупать samsung a7
Делаем бэкап прошивки на андроиде
Как настроить файл подкачки?
Установка режима совместимости в Windows
Резервное копирование и восстановление драйверов Windows