9693

Понятие структуры. Индекс массива

Лекция

Информатика, кибернетика и программирование

Понятие структуры До сих пор мы работали с простыми типами данных - логический (boolean), целый (integer, word, byte, longint), вещественный (real), символьный (char). Для оптимизации обработки больших объемов информации требуются да...

Русский

2013-03-15

149.5 KB

0 чел.

Понятие структуры

До сих пор мы работали с простыми типами данных – логический ( boolean ), целый ( integer , word , byte , longint ), вещественный ( real ), символьный ( char ).

Для оптимизации обработки больших объемов информации требуются данные, имеющие более сложное строение. Составные конструкции данных называются структурами. Если структура не изменяет своего строения на протяжении всего выполнения программы, в которой она описана, то такую структуру называют статической.

Самой распространенной статической структурой, реализованной практически во всех языках программирования, является массив.

Массив – совокупность однотипных данных объединенных общим именем различаемых по индексу.

Массивы состоят из ограниченного числа компонент, причем все компоненты массива имеют один и тот же тип, называемый базовым. Структура массива всегда однородна. Массив может состоять из элементов типа integer , real или char, либо другого скалярного типа, а также из структурных элементов поддерживаемых языком программирования.

К любому элементу массива можно обратиться, указав имя массива и порядковый номер (индекс) элемента.

Индекс массива

Номер элемента массива называется индексом. Индекс – это значение перечисляемого типа, определенного, как тип индекса данного массива. Например: целочисленный тип (integer , word или byte), логический или  символьный.

Описание массива 

В языке Паскаль тип массива задается с использованием специального слова array (англ. – массив), и его объявление в программе выглядит следующим образом:

Type < имя _ типа >= array [ I ] of T; где I – тип индекса массива, T – тип его элементов.

Можно описывать сразу переменные типа массив, т.е. в разделе описания переменных:

Var <имя массива>: array [ I ] of T; где I – тип индекса массива, T – тип его элементов.

Обычно тип индекса характеризуется некоторым диапазоном значений любого порядкового типа: I1 .. In . Например, индексы могут изменяться в диапазоне 1..20 или ‘ a ’..’ n ’.

При этом длину массива Паскаля характеризует выражение: ord(In)- ord(I1)+1.

Пример объявления целочисленных массивов из 10 элементов:

 Var 

 A: array [1..10] of integer;

 B: array [0..9] of integer;

 C: array [90..99] of integer;

 D: array [‘a’..’j’] of integer;

С помощью индекса массива можно обращаться к отдельным элементам любого массива, как к обычной переменной: можно получать значение этого элемента, отдельно присваивать ему значение, использовать его в выражениях.

Прямая адресация.

При обращении к элементу массива индеек указывается в явном виде как константа (конкретное значение).

Пример:

Var 

A: array [1..6] of integer;

Begin

A[1]:=34;

A[2]:=17;

A[3]:=60;

A[4]:=40;

A[5]:=30;

A[6]:=4;

End.

Массив А

значения

34

17

60

40

30

4

индекс

1

2

3

4

5

6

Косвенная адресация

В качестве индекса массива можно использовать переменную или выражение, соответствующее индексному типу.

Пример:

Var 

A: array [1..6] of integer;

i:integer;

Begin

Значение переменной i

Имя элемента

массива

Значение

i:=1;

1

A[i]:=34;

A[1]

34

i:=i+1;

2

A[i]:=17;

A[2]

17

i:=i+1;

3

A[i]:=60;

A[3]

60

i:=i+1;

4

A[i]:=40;

A[4]

40

A[i+1]:=30;

A[5]

30

A[i+2]:=4;

A[6]

4

End.

Самая распространенная ошибка: результат вычислений оказаться за пределами интервала допустимых значений индекса, то есть будет произведена попытка обратиться к элементу, которого не существует. Эта ошибка называется «выход за пределы массива».

Пример:

Var 

A: array [1..6] of integer;

i: integer;

Begin

i:=4;

A[i+5]:=34;

End.

Данная программа полностью соответствует синтаксису языка, и транслятор не выдаст ошибку, но на стадии выполнения произойдет ошибка выхода за пределы массива Паскаля. При i =4 выражение i +5=9, компьютер сделает попытку обратиться к элементу массива A [9], но такого элемента нет, поскольку описан массив размерностью 6.

Двойная косвенная адресация

В качестве индекса массива можно использовать ссылку на значение элемента другого массива. При этом значения элементов массива, на который ссылаются для определения значения индекса, должны и по диапазону и по типу соответствовать ему.

Пример:

Var 

A,B: array [1..6] of integer;

Имя элемента

массива

Значение

i:integer;

Begin

B[1]:=6;

B[2]:=4

B[3]:=1

B[4]:=5

B[5]:=3

B[6]:=2

значения

30

60

50

20

40

10

индекс

1

2

3

4

5

6

A[B[1]]:=10;

A[6]

10

A[B[2]]:=20;

A[4]

20

A[B[3]]:=30;

A[1]

30

A[B[4]]:=40;

A[5]

40

A[B[5]]:=50;

A[3]

50

A[B[6]]:=60;

A[2]

60

End.

Действия с массивами в языке программирования Pascal.

Тип данных определяет внутреннее представление в памяти компьютера, т.е. накладывает ограничение области допустимых значений и набор допустимых операций над данными этого типа.

Если А и В массивы одного типа, то над ними возможна только одна операция – присваивание. Если B:=A, то каждому элементу массива B будет присвоено соответствующее значение из массива A.

Пример:

Var 

A, B: array [1..6] of integer;

Begin

A[1]:=34;

A[2]:=17;

A[3]:=60;

A[4]:=40;

A[5]:=30;

A[6]:=4;

B:=A

End.

Массив А

Значения

34

17

60

40

30

4

индекс

1

2

3

4

5

6

Массив B

Значения

34

17

60

40

30

4

индекс

1

2

3

4

5

6

Все остальные действия над массивами производятся поэлементно! 

Заполнение массива

  •  Для того чтобы заполнить значения элементов массива, необходимо последовательно изменять значение индекса, начиная с первого до последнего, и определять значение соответствующего элемента.
  •  Для заполнения массива используется цикл. Параметр цикла при этом, удобно связывать с индексом массива.
  •  Значения элементов могут быть введены с клавиатуры или определены с помощью оператора присваивания.

Ввод массива от пользователя (с клавиатуры)

Var 

  A : array [1..10] of integer ;

  I : byte ; {параметр цикла I будет и индексом массива} 

Begin 

  For i:=1 to 10 do 

     Readln (a[i]); { ввод i- го элемента производится с клавиатуры } 

Заполнения массива случайными целыми числами из диапазона от L до R

Var 

  A: array [1..10] of integer;

  I,L,R : integer ;

Begin 

  For i :=1 to 10 do 

     A [ i ]:= random (R-L+1)+L; { i -му элементу массива присваивается «случайное» целое число в диапазоне от L до R} 

Вывод массива

Вывод массива в Паскале осуществляется поэлементно, в цикле, где параметром выступает индекс массива, принимая последовательно все значения от первого до последнего.

Var 

  A: array [1..10] of integer;

  I: byte;

Begin 

  For i :=1 to 10 do 

     Write ( a [ i ],’ ‘); {вывод массива осуществляется в строку, после каждого элемента печатается пробел} 

Задачи:

  1.  Заполнить массив из n (n<=15, вводиться от пользователя) элементов случайным образом числами, лежащими в диапазоне от 1 до 100. Вывести значения массива через запятую в строчку.
  2.  Заполнить массив из n (n<=15, вводиться от пользователя) элементов случайным образом числами, лежащими в диапазоне от -20 до 20. Вывести значения массива через «;» (точку с запятой) в столбик.
  3.  Заполнить массив из n (n<=15, вводиться от пользователя) элементов случайным образом трехзначными числами. Вывести значения массива через пробел в строчку.
  4.  Используя датчик случайных чисел, заполнить массив из n (n<=15, вводиться от пользователя) элементов четными двузначными положительными числами. Вывести значения массива через запятую в строчку.
  5.  Используя датчик случайных чисел, заполнить массив из n (n<=15, вводиться от пользователя) элементов положительными числами, кратными 5и не превышающими 1000. Вывести значения массива через запятую в строчку.
  6.  Заполнить массив из 10 элементов следующим образом:

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

  1.  Заполнить массив из 10 элементов следующим образом:

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

  1.  Заполнить массив подряд идущими целыми числами от L до R, где L и R вводятся от пользователя.
  2.  Заполнить массив из 7 элементов следующим образом:

 

1!

2!

3!

4!

5!

6!

7!

  1.  Заполнить массив из 10 элементов следующим образом:

 

20

21

22

23

210

  1.  Заполнить массив первыми n (n<=15, вводиться от пользователя) членами арифметической прогрессии (an = a1 + d (n - 1), первый член прогрессии  a1 и ее разность d вводятся от пользователя).
  2.  Заполнить массив первыми n (n<=15, вводиться от пользователя) членами геометрической прогрессии (an = a1*d (n - 1), первый член прогрессии a1 и ее знаменатель d вводятся от пользователя).
  3.  Заполнить массив первыми n (n<=15, вводиться от пользователя) членами последовательности Фибоначчи.
  4.  *Дано натуральное число n (n<=1000000). Заполнить массив цифрами данного числа.
  5.  *Заполнить массив первыми n (n<=15, вводиться от пользователя) натуральными числами, делящимися нацело на 3 и на 5.
  6.  *Заполнить массив первыми n (n<=15, вводиться от пользователя) простыми числами.


Обработка элементов массива

Линейный поиск

  •  Для того чтобы осуществить линейный поиск элемента массива по заданному условию, необходимо последовательно изменять значение индекса, начиная с первого до последнего, и определять соответствие значения каждого элемента заданному условию.

Пример:

В массиве n (n<=15, вводиться от пользователя) элементов, заданных случайным образом числами, лежащими в диапазоне от 1 до 100. Вывести индексы четных элементов массива.

Var 

A: array [1..15] of integer;

i:integer;

Begin

Randomize;

Writeln(‘Vvod n’);

Readln(n);

n

5

For i:=1 to n do

i

1

2

3

4

5

A[i]:=random(100)+1;

a

10

21

5

2

37

For i:=1 to n do

i

1

2

3

4

5

If a[i] mod 2=0 then

условие

+

-

-

+

-

Writeln(i);

1

4

End.

Задачи

В массиве n элементов, заданных случайным образом числами, лежащими в диапазоне от L до R (n (n<=20), L, R вводятся от пользователя).

1. Найти количество элементов:

  1.  являющихся нечетными числами;
  2.  равных 3 или 5;
  3.  являющихся двузначными числами;
  4.  модуль которых равен квадрату индекса;

2. Найти сумму элементов:

  1.  являющихся положительными числами;
  2.  являющихся одноразрядными числами;
  3.  кратных 3 и не кратных 5;

3. Заменить элементы:

  1.  значение которых равно нулю на 100;
  2.  являющиеся отрицательными числами на модуль их значения;
  3.  являющиеся трехзначными  числами на сумму  цифр числа.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

71741. Основные сведения о программировании на VBA. Введение в VBA. Типы данных 167 KB
  Любое определение типа задает: область возможных значений типа; структуру организации данных; операции определенные над данными этого типа. Численные типы данных используются для хранения и манипулирования чисел в различных форматах в зависимости от конкретного типа.
71742. Причины и условия образования горючей среды внутри технологического оборудования 579 KB
  Во вводной части занятия 5 мин преподаватель принимает доклад у командира группы группа строится перед учебной аудиторией проверяет наличие курсантов объявляет тему учебные цели и вопросы занятия последовательность и ориентировочное время их отработки...
71743. Работа с научными формулами 794 KB
  Задание: Для удобства работы с формулами рекомендуется увеличить масштаб до 300%. Используя вкладку Вставка – группу Символы – Формула, выйти в Конструктор формул. Сформируйте объекты-формулы, представленные ниже, применяя различные элементы Конструктора формул...
71744. Работа с таблицами в Excel 325 KB
  Таблица может содержать формулы ссылки на другие таблицы а также другие объекты например отформатированные ячейки предназначенные для ввода данных диаграммы рисунки и т. Чтобы изменить высоту или ширину ячейки в таблице нужно изменить высоту строки или ширину столбца...
71745. Создание многоуровневого списка, добавление оглавления 369 KB
  Создайте многоуровневый список следующего вида: Рис. Многоуровневый список. Для этого: выделите заголовки которые будут пронумерованы → вкладка Главная → группа Абзац → кнопка многоуровневый список → Определить новый многоуровневый список.
71746. Работа с таблицами в Microsoft Office Word 660 KB
  Таблицы в современном текстовом процессоре являются очень мощным и универсальным средством позволяющим не только наглядно и компактно разместить информацию но и придать странице любую структуру. Алгоритм создания таблицы: Для вставки в документ таблицы необходимо поставить...
71747. Освоение обработки данных с помощью СУБД 380 KB
  Студент должен уметь выполнять следующие виды работ: использовать средства СУБД Microsoft Access для формирования базы данных в режимах Таблицы и Конструктор. использовать средства СУБД Microsoft Access для создания связей между таблицами, входящими в БД.
71748. ТЕКСТОВЫЙ ПРОЦЕССОР WORD 2007 471.5 KB
  Форматирование документов осуществляется в результате следующих действий: установки параметров страницы документа; применения шрифтового оформления символов текста; задания положения абзацев на странице и установки для них отступов и интервалов слева и справа межстрочный и межабзацный интервалы...
71749. Представление информации в табличной форме 258.5 KB
  Цель работы: Научить студентов вставлять в документ таблицы, рисовать таблицы, вводить текст в ячейки таблицы, выравнивать и форматировать текст в ячейках, добавлять и удалять строки и столбцы таблицы, менять параметры ячеек таблицы, вводить формулы в ячейки таблицы.