
1 2 100
В программировании последовательность называется массивом.
Массив позволяет использовать номера переменных.
Массив - это структура данных, т.е. система данных, тогда как число или переменная-
- это одно данное, иначе скалярная величина. Векторы из физики или математики
в программе представляются массивами. Для матрицы также нужен массив, но
с двумя индексами , например,
A , A , . . . , A
1 1 1 2 8 9
Массив - это совокупность индексированных переменных, занимающих
последовательные ячейки памяти.
Массив состоит из элементов одного типа, например, только целые числа
или только вещественные. [Аналогия с холодильником и коробкой.]
Массив с одним индексом называется одномерным, а если индексов
несколько, то имеем многомерный массив. Приведенные выше
последовательность m - это одномерный массив, а массив A является двумерным.
В MathCAD можно использовать как весь массив, так и его элементы.
Например, сложение двух матриц выполняет оператор
C:= A + B,
а сложение их отдельных элементов оператор
C := A + B (2.3)
I,j I,j I,j
В последнем случае обычно задаётся цикл по каждому индексу.
Как видно из примера (2.3), для индексов используется обычная
математическая запись, но с запятой, разделяющей индексы. При вводе
индексов нужно нажать клавишу квадратной скобки [ перед ними.
Пара индексов двумерного массива при наборе заключается в скобки,
которые исчезают после выхода из блока.
Рассмотрим, как система различает массивы и простые переменные.
Если есть индексы, то автоматически создается массив нужного размера в
зависимости от значений индексов. Это означает, что память для массивов
выделяется динамически. В процессе вычислений
длина массива определяется только максимальными значениями индексов. При
этом обычно нумерация индексов начинается с нуля. Используя индексы, можно
присваивать значения любым элементам массива и, в частности, формировать
новый массив. Например,
k:=0,1..99 w := 0.02 k
k
Но можно создать и инициализировать массив без использования индексов.
Для этого после ввода имени массива, например,
Mas :=
следует нажать две клавиши [Alt M]. В верхней строке-меню появится запрос
количества строк (rows) и столбцов (columns). Ответом будет одно число
(для одномерного массива) или два числа (для двумерного).
Например, при ответе 2 3 на экране появится шаблон для массива размера 2 х 3 :
Mas
:=
В каждую из отмеченных позиций теперь можно вводить любое число,
переменную или функцию. Типы массивов в MathCAD не описываются, т.к. они
определяются по контексту. Если нужно вести нумерацию индексов массива не
с нуля, а с единицы, то в программе должен присутствовать оператор
присваивания
ORIGIN:=1
В заключение раздела о массивах сравним их с дискретными переменными
из раздела 2.3. Основное различие состоит в том, что нет доступа к отдельным
значениям дискретной переменной, например, ко второму или десятому,
а в массиве такой доступ возможен. Но их сходство в том, что возможно
использование массива в целом, как и дискретной переменной, которая
существует “вся и сразу”.
В задачах нужно уметь различать ситуации, где целесообразно
использование простых переменных, дискретных переменных , массивов,
что соответствует выбору структур данных в программировании. В реальных
программах используются сложные структуры данных. По определению
программа = структуры данных + алгоритмы