Описание одномерного массива в c. Программирование на языке Си: Использование массивов данных в Си. Указатели. Ход решения задачи

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 << "obrabotka massiva" << endl; int array1 = { 5, -12, -12, 9, 10, 0, -9, -12, -1, 23, 65, 64, 11, 43, 39, -15 }; // объявление и инициализация одномерного массива cout << "indeks" << "\t\t" << "element massiva" << endl; // печать заголовков for (int counter = 0; counter < 16; counter++) //начало цикла { //вывод на экран индекса ячейки массива, а затем содержимого этой ячейки, в нашем случае - это целое число cout << "array1[" << counter << "]" << "\t\t" << array1 << endl; } system("pause"); return 0; }

// код Code::Blocks

// код Dev-C++

// array.cpp: определяет точку входа для консольного приложения. #include using namespace std; int main(int argc, char* argv) { cout << "obrabotka massiva" << endl; int array1 = { 5, -12, -12, 9, 10, 0, -9, -12, -1, 23, 65, 64, 11, 43, 39, -15 }; // объявление и инициализация одномерного массива cout << "indeks" << "\t\t" << "element massiva" << endl; // печать заголовков for (int counter = 0; counter < 16; counter++) //начало цикла { //вывод на экран индекса ячейки массива, а затем содержимого этой ячейки, в нашем случае - это целое число cout << "array1[" << counter << "]" << "\t\t" << array1 << endl; } return 0; }

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 << "Enter elementi massiva: " << endl; int sum = 0; for (int counter = 0; counter < 10; counter++) // цикл для считывания чисел cin >> << "array1 = {"; for (int counter = 0; counter < 10; counter++) // цикл для вывода элементов массива cout << array1 << " "; // выводим элементы массива на стандартное устройство вывода for (int counter = 0; counter < 10; counter++) // цикл для суммирования чисел массива sum += array1; // суммируем элементы массива cout << "}\nsum = " << sum << endl; system("pause"); return 0; }

// код Code::Blocks

// код Dev-C++

// array_sum.cpp: определяет точку входа для консольного приложения. #include using namespace std; int main(int argc, char* argv) { int array1; // объявляем целочисленный массив cout << "Enter elementi massiva: " << endl; int sum = 0; for (int counter = 0; counter < 10; counter++) // цикл для считывания чисел cin >> array1; // считываем вводимые с клавиатуры числа cout << "array1 = {"; for (int counter = 0; counter < 10; counter++) // цикл для вывода элементов массива cout << array1 << " "; // выводим элементы массива на стандартное устройство вывода for (int counter = 0; counter < 10; counter++) // цикл для суммирования чисел массива sum += array1; // суммируем элементы массива cout << "}\nsum = " << sum << endl; return 0; }

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 < 33; i++) //переключение по строкам { for (int j = 0; j < 20; j++)// переключение по столбцам if (mas[i][j] == 1) { // вывести два раза символ (номер которого 176 в таблице аски) в консоль cout << static_cast(176); cout << static_cast(176); } else cout << " "; // вывести два пробела cout << endl; } system("pause"); return 0; }

// код Code::Blocks

// код Dev-C++

// array2.cpp: определяет точку входа для консольного приложения. #include using namespace std; int main(int argc, char* argv) { // 1-условно "стенки лабиринта" // 2-"правильный путь, выход из лабиринта" // 0-"ложный путь" int mas = { {1,2,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,}, // инициализация двумерного массива {1,2,1,0,0,1,0,1,2,2,2,1,1,1,1,0,0,0,0,1,}, {1,2,1,1,0,1,0,1,2,1,2,2,2,2,1,0,1,1,0,1,}, {1,2,2,2,2,2,2,1,2,1,1,1,1,2,1,0,0,1,0,1,}, {1,1,1,1,1,1,2,1,2,1,0,0,1,2,1,1,0,1,0,1,}, {1,0,0,1,0,0,2,2,2,1,1,0,0,2,0,0,0,1,0,1,}, {1,0,1,1,0,1,1,1,1,1,0,0,1,2,1,1,1,1,0,1,}, {1,0,0,0,0,0,0,0,0,1,1,1,1,2,1,0,0,0,0,1,}, {1,1,1,1,1,1,0,1,1,1,2,2,2,2,1,0,1,1,1,1,}, {1,1,0,0,0,1,0,0,1,1,2,1,1,1,1,0,0,0,0,1,}, {1,0,0,1,0,0,0,0,0,1,2,2,2,2,1,1,1,1,0,1,}, {1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,2,1,0,0,0,0,1,}, {1,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,1,0,1,1,1,1,}, {1,2,1,1,0,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,0,0,0,0,1,}, {1,2,1,0,0,0,1,2,2,2,1,0,0,0,0,0,1,1,0,1,}, {1,2,1,1,1,1,1,2,1,2,1,1,1,0,1,0,0,0,0,1,}, {1,2,1,2,2,2,1,2,1,2,2,2,1,1,1,1,1,1,1,1,}, {1,2,1,2,1,2,1,2,1,0,1,2,2,2,2,2,2,2,2,1,}, {1,2,1,2,1,2,1,2,1,0,1,1,1,1,1,1,1,1,2,1,}, {1,2,1,2,1,2,1,2,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,2,1,}, {1,2,1,2,1,2,2,2,1,0,1,1,1,1,1,1,0,1,2,1,}, {1,2,1,2,1,1,1,1,1,0,0,0,1,0,1,0,0,1,2,1,}, {1,2,1,2,2,1,0,0,1,1,1,0,0,0,1,0,1,1,2,1,}, {1,2,1,1,2,1,1,0,0,0,0,0,1,0,1,0,0,1,2,1,}, {1,2,1,1,2,1,0,0,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,2,1,}, {1,2,1,1,2,1,1,0,1,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,1,}, {1,2,1,1,2,1,0,0,1,2,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,}, {1,2,1,1,2,1,0,1,1,2,1,1,1,1,1,1,1,1,2,2,}, {1,2,1,1,2,1,0,0,1,2,1,1,2,2,2,2,2,2,2,1,}, {1,2,1,1,2,1,0,1,1,2,1,1,2,1,1,1,1,1,1,1,}, {1,2,1,1,2,1,0,0,1,2,1,1,2,1,0,0,0,1,0,1,}, {1,2,2,2,2,1,0,1,1,2,2,2,2,0,0,1,0,0,0,1,}, {1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,} }; // два цикла - внутренний и внешний, осуществляющие обращение к каждому элементу массива for (int i = 0; i < 33; i++) //переключение по строкам { for (int j = 0; j < 20; j++)// переключение по столбцам if (mas[i][j] == 1) { // вывести два раза символ (номер которого 176 в таблице аски) в консоль cout << static_cast(176); cout << static_cast(176); } else cout << " "; // вывести два пробела cout << endl; } return 0; }

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++

П усть нам необходимо работать с большим количеством однотипных данных. Например, у нас есть тысяча измерений координаты маятника с каким-то шагом по времени. Создавать 1000 переменных для хранения всех значений очень... обременительно. Вместо этого множество однотипных данных можно объединить под одним именем и обращаться к каждому конкретному элементу по его порядковому номеру.
Массив в си определяется следующим образом
<тип> <имя массива>[<размер>];
Например,
int a;
Мы получим массив с именем a , который содержит сто элементов типа int . Как и в случае с переменными, массив содержит мусор.
Для получения доступа до первого элемента, в квадратных скобках пишем его номер (индекс). Например

#include #include void main() { int a; a = 10; a = 333; a = 234; printf("%d %d %d", a, a, a); getch(); }

Первый элемент имеет порядковый номер 0. Важно понимать, почему. В дальнейшем будем представлять память компьютера в виде ленты. Имя массива - это указатель на адрес памяти, где располагаются элементы массива.

Рис. 1 Массив хранит адрес первого элемента. Индекс i элемента - это сдвиг на i*sizeof(тип) байт от начала

Индекс массива указывает, на сколько байт необходимо сместиться относительно начала массива, чтобы получить доступ до нужно элемента. Например, если массив A имеет тип int , то A означает, что мы сместились на 10*sizeof(int) байт относительно начала. Первый элемент находится в самом начале и у него смещение 0*sizeof(int) .
В си массив не хранит своего размера и не проверяет индекс массива на корректность. Это значит, что можно выйти за пределы массива и обратиться к памяти, находящейся дальше последнего элемента массива (или ближе).

Начальная инициализация массива.

Н апишем простую программу. Создадим массив, после чего найдём его максимальный элемент.

#include #include void main() { int a = {1, 2, 5, 3, 9, 6, 7, 7, 2, 4}; unsigned i; int max; max = a; for (i = 1; i<10; i++) { if (a[i] >

Разберём пример. Сначала мы создаём массив и инициализируем его при создании. После этого присваиваем максимальному найденному элементу значение первого элемента массива.

Max = a;

После чего проходим по массиву. Так как мы уже просмотрели первый элемент (у него индекс 1), то нет смысла снова его просматривать.
Тот же пример, только теперь пользователь вводит значения

#include #include void main() { int a; unsigned i; int max; printf("Enter 10 numbers\n"); for (i = 0; i<10; i++) { printf("%d. ", i); scanf("%d", &a[i]); } max = a; for (i = 1; i<10; i++) { if (a[i] > max) { max = a[i]; } } printf("max element is %d", max); getch(); }

В том случае, если при инициализации указано меньше значений, чем размер массива, остальные элементы заполняются нулями.

#include #include void main() { int a = {1,2,3}; unsigned i; for (i = 0; i<10; i++) { printf("%d ", a[i]); } getch(); }

Если необходимо заполнить весь массив нулями, тогда пишем

Int a = {0};

Можно не задавать размер массива явно, например

Int a = {1, 2, 3};

массив будет иметь размер 3

Размер массива

М ассив в си должен иметь константный размер. Это значит, что невозможно, например, запросить у пользователя размер, а потом задать этот размер массиву.

Printf("Enter length of array "); scanf("%d", &length); { float x; }

Создание динамических массивов будет рассмотрено дальше, при работе с указателями и памятью
В некоторых случаях можно узнать размер массива с помощью функции sizeof.

#include #include void main() { int A; //sizeof возвращает размер всего массива в байтах //Для определения количества элементов необходимо //разделить размер массива на размер его элемента int size = sizeof(A) / sizeof(int); printf("Size of array equals to %d", size); getch(); }

Но это вряд ли будет полезным. При передаче массива в качестве аргумента функции будет передаваться указатель, поэтому размер массива будет невозможно узнать.
Статические массивы удобны, когда заранее известно число элементов. Они предоставляют быстрый, но небезопасный доступ до элементов.

Переполнение массива

П ускай у вас есть такой код

Int A; int i; for (i=0; i<=10; i++) { A[i] = 1; }

Здесь цикл for задан с ошибкой. В некоторых старых версиях компиляторов этот код зацикливался. Дело в том, что переменная i располагалась при компиляции сразу за массивом A . При выходе за границы массива счётчик переводился в 1.
Массивы небезопасны, так как неправильная работа с индексом может приводить к доступу к произвольному участку памяти (Теоретически. Современные компиляторы сами заботятся о том, чтобы вы не копались в чужой памяти).
Если вы работаете с массивами, то необходимо следить за тем, чтобы счётчик не превышал размер массива и не был отрицательным. Для этого, как минимум,

• 1. Используйте тип size_t для индексирования. Он обезопасит вас от отрицательных значений и его всегда хватит для массива любого размера.
• 2. Помните, что массив начинается с нуля.
• 3. Последний элемент массива имеет индекс (размер массива - 1)

Никаких полноценных способов проверки, вышли мы за пределы массива или нет, не существует. Поэтому либо мы точно знаем его размер, либо храним в переменной и считываем при надобности.

Примеры

Т еперь несколько типичных примеров работы с массивами
1. Переворачиваем массив.

#include #include //Это макрос. SIZE в коде будет заменено на 10u #define SIZE 10u void main() { int A = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}; unsigned i, j; //счётчики unsigned half; //середина массива unsigned tmp; //временная переменная для обмена значениями half = SIZE / 2; //Один счётчик идёт слева напрво, другой справа налево for (i = 0, j = SIZE - 1; i < half; i++, j--) { tmp = A[i]; A[i] = A[j]; A[j] = tmp; } for (i = 0; i < SIZE; i++) { printf("%d ", A[i]); } getch(); }

Здесь незнакомая для вас конструкция

#define SIZE 10u

макрос. Во всём коде препроцессор автоматически заменит все вхождения SIZE на 10u.
2. Удаление элемента, выбранного пользователем.

#include #include #define SIZE 10u void main() { int A = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}; unsigned i; //счётчик int index; //индекс, введённый пользователем //Выводим массив for (i = 0; i < SIZE; i++) { printf("(%d)=%d ", i, A[i]); } //Просим пользователя ввести валидный индекс while (1) { printf("\nEnter index of element to delete "); scanf("%d", &index); if (index > 0 && index < SIZE) { break; } } //Копируем следующий элемент массива на место удаляемого //и так до конца for (i = index; i < SIZE-1; i++) { A[i] = A; } //Выводим результат for (i = 0; i < SIZE-1; i++) { printf("(%d)=%d ", i, A[i]); } getch(); }

Удаление элемента в данном случае, конечно, не происходит. Массив остаётся того же размера, что и раньше. Мы просто затираем удаляемый элемент следующим за ним и выводим SIZE-1 элементов.
3. Пользователь вводит значения в массив. После этого вывести все разные значения, которые он ввёл.
Пусть пользователь вводит конечное число элементов, допустим 10. Тогда заранее известно, что всего различных значений будет не более 10. Каждый раз, когда пользователь вводит число будем проходить по массиву и проверять, было ли такое число введено.

#include #include #define SIZE 10u void main() { int A = {0}; unsigned i, j; int counter = 1; //сколько разных чисел введено. Как минимум одно. int input; int wasntFound; //флаг, что введённое число не было найдено //Вводим первое число. Оно ещё не встречалось. printf("0. "); scanf("%d", &A); for (i = 1; i < SIZE; i++) { printf("%d. ", i); scanf("%d", &input); wasntFound = 1; //Проверяем, встречалось ли такое число. Если да, //то выставляем флаг и выходим из цикла for (j = 0; j <= counter; j++) { if (input == A[j]) { wasntFound = 0; break; } } //Если флаг был поднят, то заносим число в массив if (wasntFound) { A = input; counter++; } } for (i = 0; i < counter; i++) { printf("%d ", A[i]); } getch(); }

4. Пользователь вводит число - количество измерений (от 2 до 10). После этого вводит все измерения. Программа выдаёт среднее значение, дисперсию, погрешность.

#include #include #include #define SIZE 20u void main() { //Коэффициенты Стьюдента идут, начиная с двух измерений const float student = {12.7, 4.3, 3.2, 2.8, 2.6, 2.4, 2.4, 2.3, 2.3}; float A; unsigned i; unsigned limit; float tmp; float sum = .0f; float mean; float disp; float absError; float relError; do { printf("Enter number of measurements "); scanf("%u", &limit); if (limit > 1 && limit < 11) { break; } } while(1); for (i = 0; i < limit; i++) { printf("#%d: ", i); scanf("%f", &A[i]); sum += A[i]; } mean = sum / (float)limit; sum = .0f; for (i = 0; i < limit; i++) { tmp = A[i] - mean; sum += tmp * tmp; } disp = sum / (float)limit; absError = student * sqrt(sum / (float)(limit - 1)); relError = absError / mean * 100; printf("Mean = %.6f\n", mean); printf("Dispertion = %.6f\n", disp); printf("Abs. Error = %.6f\n", absError); printf("Rel. Error = %.4f%", relError); getch(); }

5. Сортировка массива пузырьком

#include #include #define SIZE 10 #define false 0 #define true !false void main() { float a = {1.0f, 2.0f, 3.0f, 4.0f, 5.0f, 6.0f, 7.0f, 8.0f, 9.0f, 0.0f}; float tmp; unsigned i, j; char flag; //Выводи массив for (i = 0; i < SIZE; i++) { printf("%.3f ", a[i]); } printf("\n"); //Пока массив не отсортирован do { flag = false; //Проходим по массиву. Если следующий элемент больше предыдущего, то //меняем их местами и по новой проверяем массив for (i = 1; i < SIZE; i++) { if (a[i] > a) { tmp = a[i]; a[i] = a; a = tmp; flag = true; } } } while(flag == true); //Выводим отсортированный массив for (i = 0; i < SIZE; i++) { printf("%.3f ", a[i]); } getch(); }

6. Перемешаем массив. Воспользуемся для этого алгоритмом

Что такое массивы в си?

Как объявлять массивы в си?

Как инициализировать массивы в си?

Массивы в Си для чайников.

Массивы в C

Массив в Си - это набор элементов одного типа, обратиться к которым можно по индексу. Элементы массивов в C расположены друг за другом в памяти компьютера.

Простой пример создания и заполнения массива в C:

// @author Subbotin B.P..h> void main(void) { int nArr; nArr = 1; nArr = 2; nArr = 3; printf("\n\tArray\n\n"); printf("nArr\t=\t%d\n", nArr); printf("nArr\t=\t%d\n", nArr); printf("nArr\t=\t%d\n", nArr); return 0; }

Получаем:

В примере объявляем массив, содержащий элементы типа int:

здесь имя массива nArr, количество элементов массива равно трём, тип элементов массива int.

Массив - это набор элементов. К каждому элементу массива можно обратиться по его номеру. Номер принято называть индексом. Нумерация элементов массива идёт с нуля. Присвоим значение первому элементу массива, а первый элемент имеет индекс ноль:

Присвоим значение второму элементу массива, а второй элемент имеет индекс один:

Присвоим значение третьему элементу массива, а третий элемент имеет индекс два:

При выводе на экран элементов массива мы получаем их значения. Вот так:

printf("nArr\t=\t%d\n", nArr);

Чтоб получить элемент массива, надо указать имя массива и индекс элемента:

это первый элемент массива, ведь у первого элемета индекс ноль.

Присвоим значение третьего элемента массива переменной int a:

индекс третьего элемента массива равен двум, так как отсчёт индексов ведут с нуля.

Теперь общее правило объявления массивов в Си: при объявлении массива нужно указать его имя, тип элементов, количество элементов. Количество элементов есть натуральное число, т.е. целое положительное. Ноль не может быть количеством элементов. Нельзя задавать переменное количество элементов массива. Вот примеры объявлений массивов в C:

int nArr; // Объявлен массив, предназначенный для хранения ста целых чисел;
float fArr; // Объявлен массив, предназначенный для хранения 5-ти чисел типа float;
char cArr; // Объявлен массив, предназначенный для хранения двух символов;

Ошибкой будет объявить массив с переменным количеством элементов:

Int varElem;
int nArr; // Ошибка! Количество элементов нельзя задавать переменной;

Но можно задавать количество элементов постоянной величиной: или непосредственным целым положительным числом 1, 2, 3... или константой:

Const int arrayLength = 3;
int nArr;

При объявлении массива в Си его сразу можно инициализировать:

int nMassiv = {1, 2, 3};

Можно не указывать количество элементов массива в квадратных скобках, если инициализируются все элементы массива:

int nMassiv = {1, 2, 3};

количество элементов будет в этом случае определено автоматически.

Можно определить лишь часть элементов массива при его объявлении:

int nMassiv = {1, 2};

в этом примере первые два элемента массива инициализированы, а третий не определен.

Пример массива символов:

char cArr = {"S", "B", "P"};

При объявлении массива нельзя указывать количество элементов переменной. Но можно использовать переменные при обращении к элементам массивов:

Int ind = 0;
char cr = cArr;

Это используется при работе с циклами. Пример:

// @author Subbotin B.P..h> void main(void) { const int arrayLength = 3; int nArr; for(int inn = 0; inn < 3; inn++) { nArr = inn + 1; } printf("\n\tArray\n\n"); for(int inn = 0; inn < 3; inn++) { printf("nArr[%d]\t=\t%d\n", inn, nArr); } return 0; }

В примере в первом цикле заполняем массив элементами типа int, а во втором цикле выводим эти элементы на экран.

Последнее обновление: 17.09.2017

Массив представляет набор однотипных данных. Формальное определение массива выглядит следующим образом:

Тип_переменной название_массива [длина_массива]

После типа переменной идет название массива, а затем в квадратных скобках его размер. Например, определим массив из 4 чисел:

Int numbers;

Данный массив имеет четыре числа, но все эти числа имеют неопределенное значение. Однако мы можем выполнить инициализацию и присвоить этим числам некоторые начальные значения через фигурные скобки:

Int numbers = {1,2,3,4};

Значения в фигурных скобках еще называют инициализаторами. Если инициализаторов меньше, чем элементов в массиве, то инициализаторы используются для первых элементов. Если в инициализаторов больше, чем элементов в массиве, то при компиляции возникнет ошибка:

Int numbers = {1, 2, 3, 4, 5, 6};

Здесь массив имеет размер 4, однако ему передается 6 значений.

Если размер массива не указан явно, то он выводится из количества инициализаторов:

Int numbers = {1, 2, 3, 4, 5, 6};

В данном случае в массиве есть 6 элементов.

Свои особенности имеет инициализация символьных массивов. Мы можем передать символьному массиву как набор инициализаторов, так и строку:

Char s1 = {"h", "e", "l", "l", "o"}; char s2 = "world";

Причем во втором случае массив s2 будет иметь не 5 элементов, а 6, поскольку при инициализации строкой в символьный массив автоматически добавляется нулевой символ "\0".

При этом не допускается присвоение одному массиву другого массива:

Int nums1 = {1,2,3,4,5}; int nums2 = nums1; // ошибка nums2 = nums1; // ошибка

После определения массива мы можем обратиться к его отдельным элементам по индексу. Индексы начинаются с нуля, поэтому для обращения к первому элементу необходимо использовать индекс 0. Обратившись к элементу по индексу, мы можем получить его значение, либо изменить его:

#include int main() { int numbers = {1,2,3,4}; int first_number = numbers; std::cout << first_number << std::endl; // 1 numbers = 34; // изменяем элемент std::cout << numbers << std::endl; // 34 return 0; }

Число элементов массива также можно определять через константу:

Const int n = 4; int numbers[n] = {1,2,3,4};

Перебор массивов

Используя циклы, можно пробежаться по всему массиву и через индексы обратиться к его элементам:

#include int main() { int numbers = {1,2,3,4}; int size = sizeof(numbers)/sizeof(numbers); for(int i=0; i < size; i++) std::cout << numbers[i] << std::endl; return 0; }

Чтобы пройтись по массиву в цикле, вначале надо найти длину массива. Для нахождения длины применяется оператор sizeof . По сути длина массива равна совокупной длине его элементов. Все элементы представляют один и тот же тип и занимают один и тот же размер в памяти. Поэтому с помощью выражения sizeof(numbers) находим длину всего массива в байтах, а с помощью выражения sizeof(numbers) - длину одного элемента в байтах. Разделив два значения, можно получить количество элементов в массиве. А далее с помощью цикла for перебираем все элементы, пока счетчик i не станет равным длине массива. В итоге на консоль будут выведены все элементы массива:

Но также есть и еще одна форма цикла for , которая предназначена специально для работа с коллекциями, в том числе с массивами. Эта форма имеет следующее формальное определение:

For(тип переменная: коллекция) { инструкции; }

Используем эту форму для перебора массива:

#include int main() { int numbers = {1,2,3,4}; for(int number: numbers) std::cout << number << std::endl; return 0; }

При переборе массива каждый перебираемый элемент будет помещаться в переменную number, значение которой в цикле выводится на консоль.

Если нам неизвестен тип объектов в массиве, то мы можем использовать спецификатор auto для определения типа:

For(auto number: numbers) std::cout << number << std::endl;

Многомерные массивы

Кроме одномерных массивов в C++ есть многомерные. Элементы таких массивов сами в свою очередь являются массивами, в которых также элементы могут быть массивами. Например, определим двухмерный массив чисел:

Int numbers;

Такой массив состоит из трех элементов, при этом каждый элемент представляет массив из двух элементов. Инициализируем подобный массив:

Int numbers = { {1, 2}, {4, 5}, {7, 8} };

Вложенные фигурные скобки очерчивают элементы для каждого подмассива. Такой массив еще можно представить в виде таблицы:

1	2
4	5
7	8

Также при инициализации можно опускать фигурные скобки:

Int numbers = { 1, 2, 4, 5, 7, 8 };

Возможна также инициализация не всех элементов, а только некоторых:

Int numbers = { {1, 2}, {}, {7} };

И чтобы обратиться к элементам вложенного массива, потребуется два индекса:

Int numbers = { {1, 2}, {3, 4}, {5, 6} }; std::cout << numbers << std::endl; // 3 numbers = 12; // изменение элемента std::cout << numbers << std::endl; // 12

Переберем двухмерный массив:

#include int main() { const int rows = 3, columns = 2; int numbers = { {1, 2}, {3, 4}, {5, 6} }; for(int i=0; i < rows; i++) { for(int j=0; j < columns; j++) { std::cout << numbers[i] [j] << "\t"; } std::cout << std::endl; } return 0; }

Также для перебора элементов многомерного массива можно использовать другую форму цикла for:

#include int main() { const int rows = 3, columns = 2; int numbers = { {1, 2}, {3, 4}, {5, 6} }; for(auto &subnumbers: numbers) { for(int number: subnumbers) { std::cout << number << "\t"; } std::cout << std::endl; } return 0; }

Для перебора массивов, которые входят в массив, применяются ссылки. То есть во внешнем цикле for(auto &subnumbers: numbers) &subnumbers представляет ссылку на подмассив в массиве. Во внутреннем цикле for(int number: subnumbers) из каждого подмассива в subnumbers получаем отдельные его элементы в переменную number и выводим ее значение на консоль.

Массивы предназначены для хранения множества значений одного типа. Например, в программе Fahrenheit to Celsius, мы высчитывали среднее значение температуры из трёх. Если значений не три, а намного больше, то тут как раз и нужно использовать массивы.

Прежде чем использовать массив, его нужно определить. Определение массива включает в себя: тип данных хранящихся в массиве, имя массива и в квадратных скобках указывается количество элементов массива:

int array;

В этом коде мы определили массив с идентификатором (именем) array (массив) из десяти элементов типа int.
В таком виде, все элементы массива ещё неинициализированы. Чтобы инициализировать их при обьявлении, нужно использовать следующий синтаксис:

int array = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};

При этом, первому элементу массива присваивается значение 0, а последнему - значение 9.
Чтобы присвоить элементам массива значение, можно воспользоваться циклами. Самым подходящим для этого будет цикл for.

код на языке c++ int array; //определение массива for (int i = 0; i < 10; i++) { array[i] = i; }

Здесь мы обращаемся к каждому элементу массива через индекс - число стоящее в квадратных скобках. При каждой итерации цикла оно принимает значения от нуля до 9.

Заметьте, что нумерация индексов начинается с нуля. Поэтому число индексов всегда на единицу меньше числа элементов массива.

За исключением квадратных скобок и индекса, элемент массива используется также как и любая переменная.

Строки

До сих пор мы могли хранить строки только в константах: "Пример константной строки". В переменных мы могли хранить только один символ - в типе char. В C++ используется два типа строк: массив элементов типа char и тип str. Сейчас мы сосредоточимся на первом варианте.

Для хранения строки нам нужен массив. Выглядит это примерно так:

char string = {"с","т","р","о"."к","а"};

К счастью есть более простой способ:)

char string = "строка";

В данном случае автоматически создастся массив из семи элементов. Почему из семи? Дело в том что каждая строка должна заканчиваться символьной константой "\0", которая представляет пустой байт.

В предыдущих примерах, если мы попытаемся ввести в массив string строку большую чем шесть символов, то произойдёт переполнение массива т.к. нельзя изменять размер массива во время выполнения программы (хотя, не всегда):

char string; // string может хранить шесть символов и "\0"

string = "строка!"; // в строке содержится семь символов
Так делать не рекомендуется:)

Ещё один момент на который я хочу обратить ваше внимание. В случае, когда пользователь вводит строку, пробелы считаются за "\0". Мы пока не будем вводить строки в наших программах, поэтому я не буду подробно объяснять данный случай.

Массивы массивов (двумерные массивы)

Ну и наконец-то мы подошли к самому важному в этом выпуске.

Карта в стратегических (и не только) играх (RTS) делится на клетки (в английском - tile, плитка). Эти клетки удобно представлять с помощью двумерного массива.

В данном примере мы продолжим работать с программой pseudo_game и с помощью двумерного массива смоделируем карту по которой может перемещаться игрок. До сих пор "перемещиение" представлялось с помощью координат x, y.

Клетки мы будем представлять символами. Размер "карты" - 15x20. Пятнадцать в высоту, двадцвать в ширину. Игрока мы будем представлять символом Т.

Сначала добавьте заголовочный файл stdlib.h.

Усовершенствованная pseudo_game

Я приведу только куски кода. Желательно чтобы у вас перед глазами была полная программа. Найти её Вы можете в разделе "листинги программ" - pseudo_game_0_2. Она компилируется и запускается. Просто скопируйте её в редактор вашей IDE и следите за текстом.

Инициализация данных:

код на языке c++ char act; // переменная для считывания ввода пользователя int ch; // переменная для хранения приведённого значения переменной act int x = 0; // две переменные для хранения координат игрока int y = 0; char map; // массив для хранения игровой карты // инициализация массива for (int i = 0; i < 15; i++) { for (int j = 0; j < 20; j++) { map[i][j] = " "; } } map = "T";

Здесь новым оператором для нас является определение двумерного массива. Но оно почти ничем не отличается от одномерного, просто добавляется ещё одна пара квадратных скобок. В первых скобках мы указали количество строк, во второй - количество столбцов.

После этого в двух циклах мы инициализируем каждый элемент массива значением " " - это просто пробельный символ. Сначала - во внешнем цикле, мы проходим по всем строкам. Для каждой строки во внутреннем цикле мы "пробегаем" по столбцам.

Приведу подробный пример: после нескольких итераций внешнего цикла, счётчик i становится равным 9. Начинает выполняться тело внешнего цикла: переменная j (счётчик внутреннего цикла) инициализируется нулём, проверяется условие и выполняется тело внутреннего цикла: map = " ";, То есть первому символу (индекс ноль) десятой строки (не забывайте что отсчёт ведётся с нуля) присваивается пробел. Затем, счётчику j присваивается 1, выполняется тело цикла... и так до тех пор пока счётчик j не станет равным 20 - условие не выполняется и происходит выход из внутреннего цикла. Затем инкрементируется внешний счётчик. Теперь он равен 10 и снова выполняется тело внешнего цикла...

После инициализации пробелами мы в первый столбец первой строки помещаем персонажа нашей игры.

В начале основного цикла мы вызываем функцию system() для очистки экрана от прошлого вывода.

Затем идут два цикла похожие на циклы инициализации. Они используются для вывода элементов массива на экран. Единственным существенным отличием является вывод символа новой строки в конце тела первого цикла.

Ну а дальше идёт ветвление в котором определяется какая клавиша нажата. Само ветвление мало изменилось с прошлого раза, а вот в содержимом блоков есть отличия: во-первых мы присваиваем координатам на которых стоит объект пробел. То есть мы очищаем предыдущее место. Затем мы изменяем одну из координат. И затем, элементу массива с новыми индексами, мы присваиваем символ "T".

Пример для кода "75" - движение влево:

код на языке c++ if else (ch == 75) { map[x][y] = " "; y--; map[x][y] = "T"; }

Ну, вот в общем и всё. На данный момент у нас есть карта 15х20 по которой с помощью стрелочек можно перемещать персонаж - букву "T". Для шестого урока неплохо! Данное приложение станет основой для всех наших консольных программ. Никаких графических улучшений не будет. Большего из досовской консоли просто не выжать, а консоль windows мы рассматривать не будем. Это существенно сэкономит время и силы.

Я подробно закомментировал программу pseudo_game и Вы скорее всего без труда в ней разберётесь. Если нет, то перечитывайте листинг программы и этот выпуск пока не разберётесь:). Закрепить материал вам помогут упражнения. Выполнение упражнений обязательно. Если что непонятно, пишите на мой e-mail - постараюсь помочь.

Упражнения:

1. В полном листинге программы я использовал ветвление switch. Здесь же показан код одного блока ветвления if. Допишите остальные блоки if.

2. Сейчас в программе возможна запись в несуществующие элементы массива. Сделайте проверку на выход за пределы карты.

3. Для практики создайте программу рисующую на экране два поля для морского боя. Первое - игрока, второе - противника. Второе поле должно располагаться справа от первого.
Внутренние клетки заполняйте пробелом. Для рисования границы используйте минус и прямую разделительную черту: -, |, а для углов - решётку #. Слева от каждого поля - стобик цифр; сверху - буквы.
Для инициализации всего поля вам может понадобиться несколько циклов. Вот как может выглядеть код для заполнения столбика цифр второго поля:

код на языке c++ int string; // переменная представляющая строки int column; // переменная представляющая столбцы char map; column = 15; for (string = 2; string < 12; string++) { map = string - 1; }