Сколько памяти выделяется для массива?

Рассмотрим не столько вопрос о том, сколько памяти выделяется под массив (это мы разобрали в предыдущем разделе), а о том, каков максимально допустимый размер массива, учитывая ограниченный объем памяти.

Для работы программы память выделяется сегментами по 64 Кбайт каждый, причем как минимум один из них определяется как сегмент данных. Вот в этом-то сегменте и располагаются те данные, которые будет обрабатывать программа. Ни одна переменная программы не может располагаться более чем в одном сегменте. Поэтому, даже если в сегменте находится только одна переменная, описанная как массив, то она не сможет получить более чем 65536 байт. Но почти наверняка, кроме массива в сегменте данных будут описаны еще некоторые переменные, поэтому реальный объем памяти, который может быть выделен под массив, находится по формуле: 65536- S , где S – объем памяти, уже выделенный под другие переменные.

Зачем нам это знать? Для того чтобы не удивляться, если при компиляции транслятор выдаст сообщение об ошибке объявления слишком длинного массива, когда в программе встретит описание (правильное с точки зрения синтаксиса):

Type myArray= array [1..50000] of integer;

Вы уже знаете, что, учитывая двухбайтовое представление целых чисел, реально можно объявить массив с количеством элементов равным 65536/2 –1=32767. И то лишь в том случае, если других переменных не будет. Двумерные массивы должны иметь еще меньшие границы индексов.

Примеры решения задач с двумерными массивами Паскаля

Задача: Найти произведение ненулевых элементов матрицы.

Решение:

• Для решения данной задачи нам потребуются переменные: матрица, состоящая, например, из целочисленных элементов; P – произведение элементов, отличных от 0; I , J – индексы массива; N , M – количество строк и столбцов в матрице. 

• Входными данными являются N , M – их значения введем с клавиатуры; матрица – ввод матрицы оформим в виде процедуры, заполнение матрицы осуществим случайным образом, т.е. с помощью функции random (). 

• Выходными данными будет являться значение переменной P (произведение). 

• Чтобы проверить правильность выполнения программы, необходимо вывести матрицу на экран, для этого оформим процедуру вывода матрицы. 

• Ход решения задачи:

обсудим сначала выполнение основной программы, реализацию процедур обговорим чуть позже:

• введем значения N и M ; 

• Введем двумерный массив Паскаля, для этого обращаемся к процедуре vvod ( a ), где а – матрица; 

• Напечатаем полученную матрицу, для этого обращаемся к процедуре print ( a ); 

• Присвоим начальное значение переменной P =1; 

• Будем последовательно перебирать все строки I от 1-й до N -й, в каждой строке будем перебирать все столбцы J от 1-го до M -го, для каждого элемента матрицы будем проверять условие: если a ij ? 0, то произведение P будем домножать на элемент a ij ( P = P * a ij ); 

• Выведем на экран значение произведения ненулевых элементов матрицы – P ;

А теперь поговорим о процедурах.

Замечание (это важно!) Параметром процедуры может быть любая переменная предопределенного типа, это означает, что для передачи в процедуру массива в качестве параметра, тип его должен быть описан заранее. Например :

Type  Matrix=array [1..10, 1..10] of integer;  ..............................  procedure primer (a: matrix);  ..............................

Вернемся теперь к нашим процедурам.

Процедура ввода матрицы называется vvod , параметром процедуры является матрица, причем она должна быть, как результат, передана в основную программу, следовательно, параметр должен передаваться по ссылке. Тогда заголовок нашей процедуры будет выглядеть так:

Procedure vvod ( var m : matrix );

Для реализации вложенных циклов в процедуре нам потребуются локальные переменные-счетчики, например, k и h . Алгоритм заполнения матрицы уже обсуждался, поэтому не будем его повторять.

Процедура вывода матрицы на экран называется print , параметром процедуры является матрица, но в этом случае она является входным параметром, следовательно, передается по значению. Заголовок этой процедуры будет выглядеть следующим образом:

Procedure print ( m : matrix );

И вновь для реализации вложенных циклов внутри процедуры нам потребуются счетчики, пусть они называются так же – k и h . Алгоритм вывода матрицы на экран был описан выше, воспользуемся этим описанием.

План отладки

№	Проверяется	Исходные данные	Ожидаемый результат	Действительный результат	Ориентировочные причины ошибки
1	Ввод размерносты матрицы	2;4.5	Ошибка из-за несовместимости типа данных	Ошибка из-за несовместимости типа данных	Попытка присвоить типу «byte» значение типа «real».
		10;-15	Ошибка из-за несовместимости типа данных	Ошибка из-за несовместимости типа данных	Выход за границы диапазона типа byte при вводе.
		12;12	12;12	12;12	Ошибка отсутствует.
2	Ввод матрицы	1 2 3 4 5 6 7 8 9.2	Ошибка из-за несовместимости типа данных	Ошибка из-за несовместимости типа данных	Попытка присвоить типу «byte» значение типа «real».
		-2 8 -10 54 87 -132 54 48 14у	Ошибка из-за несовместимости типа данных	Ошибка из-за несовместимости типа данных	Попытка присвоить типу «byte» значение типа «string».
		1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16	1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16	1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16	Ошибка отсутствует.
3	Нахождение строк матрицы в которых элементы расположены в порядке возрастания	1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16	1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16	1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16	Ошибка отсутствует.
		1 3 5 1 1 5 7 8 1 1 1 0 2 4 8 9	1 5 7 8 2 4 8 9	1 5 7 8 2 4 8 9	Ошибка отсутствует.
		-1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 15 -5 -9 -9 -9 -9 -9 -9	-	-	Ошибка отсутствует.
4	Количество строк матрицы в которых элементы расположены в порядке возрастания	1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16	4	4	Ошибка отсутствует.
		1 -2 1 1 1 -1 1 1 1 -1 1 0 2 -5 1 1	2	2	Ошибка отсутствует.
		-1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 15 -5 -9 -9 -9 -9 -9 -9	0	0	Ошибка отсутствует.

Код модуля

Unit Massiv;

interface

uses crt;

const q=30; w=30;

type Dv_Mas=array [1..Q,1..W] of integer;

type Massive=array [1..Q] of byte;

procedure OutputMas (var Mas:Dv_Mas; var mas2:massive; var n,m,k,l,http:byte);

procedure InputMas (var Mas:Dv_Mas; var n,m:byte);

procedure SizeOfMas(var n,m:byte);

procedure ReadFromATextFile(var Mas:dv_mas; var n,m:byte);

procedure WriteToATextFile(var Mas:dv_mas; Mas2:massive; var n,m,k,l,http:byte);

procedure ReadFromATypedFile(var Mas:dv_mas; var n,m:byte);

procedure WriteATypedFile(var Mas:dv_mas; Mas2:massive; var n,m,k,l,http:byte);

procedure ChoiceTypeOfInputMassiv(var Mas:dv_mas; var n,m:byte; var p:boolean);

procedure ChoiceTypeOfOutputMassiv(var Mas:dv_mas; var Mas2:Massive; var n,m,k,l,http:byte);

procedure FindStringWithOlolo(var mas:Dv_mas; var Mas2:massive; var n,m,http:byte);

implementation

procedure ReadFromATextFile(var Mas:dv_mas; var n,m:byte);

var f:text; i,j:byte;

begin

assign(f,'InputMassiv.txt');

reset(f);

read(f,n,m);

for i:=1 to n do

begin

for j:=1 to m do

read(f,Mas[i,j]);

readln(f);

end;

close(f);

end;

procedure WriteToATextFile(var Mas:dv_mas; Mas2:massive; var n,m,k,l,http:byte);

var f:text; i,j:byte;

begin

assign(f,'OutputMassiv.txt');

rewrite(f);

for i:=1 to n do

begin

for j:=1 to m do

write(f,Mas[i,j]:3);

writeln(f);

end;

writeln(f,'Строки, в которых элементы расположены по возрастанию:');

for i:=1 to http do

writeln(f,Mas2[i]:3);

close(f);

end;

procedure ReadFromATypedFile(var Mas:dv_mas; var n,m:byte);

var i,j:byte; f:file of integer; nn,mm:integer;

begin

assign(f,'InputMassiv');

reset(f);

read(f,nn,mm);

n:=abs(nn);

m:=abs(mm);

for i:=1 to n do

for j:=1 to m do

read(f,Mas[i,j]);

close(f);

end;

procedure WriteATypedFile(var Mas:dv_mas; Mas2:massive; var n,m,k,l,http:byte);

var i,j:byte; f:file of integer; nn,mm:integer;

begin

assign(f,'OutputMassiv');

rewrite(f);

nn:=k;

mm:=l;

write(f,nn,mm);

for i:=1 to http do

write(f,Mas2[http]);

close(f);

end;

procedure SizeOfMas(var n,m:byte);

begin

repeat

clrscr;

write(' Input Number Of String <30: '); readln(n);

until (n<=30) and (n>0);

repeat

clrscr;

write(' Input Number Of String <30: ',n); writeln;

write(' Input Number Of Column <30: '); readln(m);

until (m<=30) and (m>0);

end;

procedure InputMas (var Mas:Dv_Mas; var n,m:byte);

var i,j:byte;

begin

writeln(' Input Mas:');

for i:=1 to N do

for j:= 1 to M do

read(Mas[i,j]);

end;

procedure OutputMas (var Mas:Dv_Mas; var Mas2:massive; var n,m,k,l,http:byte);

var i,j:byte;

begin

writeln(' Massiv:');

for i:=1 to N do

begin

for j:= 1 to M do

write(Mas[i,j]:3);

writeln;

end;

writeln;

writeln('Строки, в которых элементы расположены по возрастанию:');

for i:=1 to http do

write(Mas2[i],' ');

writeln;

writeln;

end;

procedure ChoiceTypeOfInputMassiv(var Mas:dv_mas; var n,m:byte; var p:boolean);

var q:byte;

begin

p:=false;

repeat

writeln('1 - InputFromTheKeyboard');

writeln('2 - InputFromATextFile');

writeln('3 - InputFromATypedFile');

writeln('4 - Exit');

write('ChoiceTypeOfInputMassiv:');

readln(q);

until (q=3)or(q=2) or (q=1) or (q=4) or (q=5);

case q of

1: begin SizeOfMas(n,m); InputMas(Mas,n,m); end;

2:ReadFromATextFile(Mas,n,m);

3:ReadFromATypedFile(Mas,n,m);

4:p:=true;

end;

end;

procedure ChoiceTypeOfOutputMassiv(var Mas:dv_mas; var Mas2:massive; var n,m,k,l,http:byte);

var q:byte;

begin

writeln('1 - OutputOnTheDisplay');

writeln('2 - OutputInTheTextFile');

writeln('3 - BringInATypedFile');

write('ChoiceTypeOfInputMassiv:');

readln(q);

case q of

1:Outputmas(Mas,Mas2,n,m,k,l,http);

2:WriteToATextFile(Mas,Mas2,n,m,k,l,http);

3:WriteATypedFile(Mas,Mas2,n,m,k,l,http);

end;

end;

procedure FindStringWithOlolo(var mas:Dv_mas; var Mas2:massive; var n,m,http:byte);

var j,i:byte; bool:boolean; ad:integer;

begin

clrscr;

http:=0;

for i:=1 to n do

begin

j:=1;

Ad:=Mas[i,1];

Bool:=true;

while (bool) and (j<m) do

begin

if ad<mas[i,j+1] then

begin

ad:=mas[i,j+1];

end;

else bool:=false;

j:=j+1;

end;

if bool then begin http:=http+1; Mas2[http]:=i; end;

end;

writeln;

end;

end.

Код програми

uses crt,massiv;

var Mas:dv_mas; n,m,k,l:byte; p:boolean; Mas2:massive; http:byte;

begin

repeat

ChoiceTypeOfInputMassiv(Mas,n,m,p);

if not(p) then

begin

FindStringWithOlolo(Mas,Mas2,n,m,http);

ChoiceTypeOfOutputMassiv(Mas,Mas2,n,m,k,l,http);

end;

until p;

end.

Вывод: на данной лабораторной работе приобретались навыки работы с типом данных матрицы и усовершенствовались навыки разработки алгоритмов и отладки программ на примере решения задания, которое определяет количество строк матрицы в которых элементы расположены в порядке возрастания. Также был создан план отладки, где возникали такие ошибки как несовместимость типов, выход за границы диапазона и т.д.