Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ОАиП Практикум I-I.doc
Скачиваний:
111
Добавлен:
26.03.2015
Размер:
1.65 Mб
Скачать

Лабораторная работа № 16. Динамические массивы

Динамическая память – это область памяти, которая выделяется во время работы программы. После выделения и использования памяти ее надо освобождать, что позволит эффективно расходовать память. Формирование объектов с переменными размерами можно организовать двумя способами: с использованием функций (язык С); с использованием операций new и delete (С++). 

Задание

Краткие теоретические сведения

1. Изучить формирование динамического массива с использованием стандартных функций, выполнив программу, записанную справа.

Написать пояснения к программе.

В таблице представлены функции работы с динамической памятью и программа, в которой вычисляется сумма: s = nx1 + (n 1)x2 +…+ 2x(n-1) + x1. Значения x1, x2,…, xn положительны, их количество не определено. Признаком конца ввода чисел является ввод отрицательного числа.

Функция

Прототип и краткое описание

Пример программы

malloc

void *malloc(unsigned s) возвращает указатель на начало области динамической памяти длиной в s байт, при неудачном завершении возвращает NULL

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

void main()

{ int *N = (int*)malloc(0);

int n = 0, i, s;

printf("Enter numbers:\n");

do

{ N = (int*)realloc(N, sizeof(int)*++n);

scanf("%d", &N[n-1]); }

while(N[n - 1]>0); n--;

for(s = i = 0; i < n; i++)

s += (n - i) * N[i];

printf("Result is: %d\n", s);

free(N); }

calloc

void *calloc(unsigned n, unsigned m) возвращает указатель на начало области динамической памяти для размещения n элементов длиной по m байт каждый, при неудачном завершении возвращает NULL

realloc

void *realloc(void *p, unsigned s) изменяет размер блока ранее выделенной динамической памяти до размера s байт, р -адрес начала изменяемого блока, при неудачном завершении возвращает NULL

free

void *free(void p) освобождает ранее выделенный участок динамической памяти, р - адрес первого байта

2. Изучить способы выделения динамической памяти для одномерного массива, выполнив программу, записанную в правой части.

Опробовать работу программы с разными значениями вводимых символов.

Оператор new позволяет выделить и сделать доступным свободный участок памяти, размеры которого соответствуют типу данных, определяемому именем типа. Этот оператор возвращает указатель на начало выделенного блока памяти.

Операция delete  освобождает участок памяти, ранее выделенный операцией new. Аргументом оператора delete выступает адрес первой ячейки блока, который необходимо освободить.

Пример. Пусть необходимо в строке символов, которые вводятся с клавиатуры, подсчитать количество повторений символа, который также вводится с клавиатуры. Количество символов в строке при каждом повторении программы разное.

В

# include <iostream>

using namespace std;

void main()

{

setlocale(LC_CTYPE, "Russian");

char *T; // указатель для адреса массива

сhar c, *pc;

int j, s, k = 0;

cout<<"Введите размер строки ";

cin>>s;

T=new char[s + 1]; // выделение динам.памяти

cout<<"Введите строку ";

cin>>T;

cout<<"Введите символ ";

cin>>c;

pc = &c;

for (j = 0; j < s; j++)

if (T[j] == *pc) k = k + 1;

cout<<"Повторений символа: "<<k<<endl;

delete [] T; // освобождение динам.памяти

}

этой программе при выделении динамической памяти количество элементов массиваs увеличено на 1, так как в конце массива должен присутствовать нулевой элемент.

3. В программе, записанной справа, производится проверка, достаточно ли выделено памяти для одномерного массива.

Выполнить программу с различными размерами массива.

#include <iostream>

using namespace std;

int main(int argc, char* argv[])

{

int *p, n, size;

cout<< "Vvedite razmer massiva ";

cin>>size;

p=new int[size];

if(p == NULL)

{ cout<<"Nedostatochno pamjati\n";

return 0; }

for(n = 0; n < size; n++)

{

p[n]=rand() % 20;

cout<<p[n]<<"\n";

}

long rez=1;

for (n = 0; n < size; n++)

if (p[n] > 5 && p[n] < 15) rez *= p[n];

cout<<"Proizvedenie chisel ot 5 do 15 ravno "<<rez<<"\n";

delete [] p;

return 0;

}

Пример. Создать динамический массив, размер запросить у пользователя.

Проверить возможность выделения указанного объема памяти. Заполнить массив случайными числами от 0 до 20.

Подсчитать произведение элементов массива, попадающих в диапазон от 5 до 15.

4. В программе, записанной справа, разработан интерфейс с помощью оператора  switch, который позволяет производить выбор между тремя функциями.

Написать условие задачи.

# include <iostream>

using namespace std;

void massiv();

void symbol();

void matrix();

int main(void)

{ setlocale(LC_CTYPE, "Russian");

int c;

do

{

cout<<endl;

cout<<"Введите"<<endl;

cout<<"1-одномерный массив"<<endl;

cout<<"2-работа с символами"<<endl;

cout<<"3-работа с матрицей"<<endl;

cout<<"4-выход"<<endl;

cin>>c;

switch(c)

{ case 1:massiv(); break;

case 2:symbol(); break;

case 3:matrix(); break;

case 4: break; }

}

while (c != 4);

}

void massiv()

{

int k,i, n; float *M, s=0, sr, mn;

cout<<"Введите размер массива "; cin>>k;

M=new float[k];

for ( i=0; i<k; i++)

{

cout<<"Введите "<<i+1<<" элемент ";

cin>>*(M+i);

s += *(M+i);

}

sr = s/k; mn = *M-sr; n = 0;

for ( i=0;i<k;i++)

if ((*(M+i)-sr)<mn)

{

mn = *(M+i); n=i;

}

cout<<"Первое число, близкое к сред. арифм.=" <<*(M+n);

cout<<endl;

delete [] M;

}

void symbol()

{

char*in, *im; int k,i,n;

cout<<"Введите размер строки "; cin>>k;

in=new char[k+1];

im=new char[k+1];

cout<<"Введите строку "; cin>>in;

n = strlen(in);

for(i=0; i<=n; i++)

im[i]=in[n-i];

for(i=0; i<=n; i++)

cout<<im[i];

cout<<endl;

delete [] in;

delete [] im;

}

void matrix()

{ int *A, n, m, i, j, mx, nx, max;

cout<<"Введите число строк матрицы "; cin>>n;

cout<<"Введите чиcло столбцов "; cin>>m;

A= new int [n*m*sizeof(int)];

for (i=0; i<n; i++)

for ( j=0; j<m; j++)

{ cout<<"Введите "<<i+1<<" элемент "<<j+1<<"-й строки ";

cin>>*(A+i*m+j); }

max=A[0]; nx = 0; mx = 0;

for ( i=0; i<n; i++)

for ( j=0; j<m; j++)

if (*(A+i*m+j)>max)

{ max=*(A+i*m+j);nx=i+1; mx=j+1; }

cout<<"Максим.элемент A["<<nx<<","<<mx<<"]="<<max;

cout<<endl;

delete [] A; }

5. В соответствии со своим вариантом написать программы с использованием динамических массивов и указателей для условий из лабораторных работ № 10, 12, 13.  Начальные размерности массивов ввести с клавиатуры. Применение в программе функций пользователя обязательно.

6. Объединить написанные программы, разработав интерфейс с помощью оператора  switch, используя пример п.4:

В начало практикума

Приложение

Примеры программ на языке С/С++

Подсчитать количество натуральных чисел между двумя введенными числами

Сформировать массив целых чисел случайным образом. Удалить все элементы с заданным значением. Добавить перед каждым четным элементом массива элемент со значением 0.

В массиве M(k) много совпадающих элементов. Найти количество различных элементов в нем, не упорядочивая массив.

#include <stdio.h>

#include <conio.h>

int main(void)

{

int i, j = 0, n;

printf("\n\t Enter the primary number: ");

scanf_s("%d", &i);

printf("\t Enter the last natural number: ");

scanf_s("%d", &n);

printf("\n\t The numbers are:");

while (i <= n)

{

printf("\n\t %3d", i);

++i;

++j;

}

printf("\n\t Total numbers: %d\n", j);

printf("\n Press any key: ");

_getch();

return 0;

}

#include <iostream>

#include <ctime>

using namespace std;

int main()

{ srand((unsigned)time(NULL));

int n, i, j, m, a[100];

cout << "Vvedite razmer massiva "; cin >> n;

cout << "Vvedite zad.znachenie "; cin >> m;

for (i = 1; i <= n; i++)

*(a + i) = rand() % 6;

for (i = 1; i <= n; i++ )

cout << *(a + i) << " "; cout << endl;

for (i = 1; i <= n; i++)

{ if (*(a + i) == m)

{ for (j = i; j <= n - 1; j++)

*(a + j) = *(a + j + 1); n--; } }

for (i = 1; i <= n; i++)

{ if (*(a + i) % 2 == 0)

{ for (j = n; j >= i; j--)

*(a + j + 1) = *(a + j); n++; *(a + i) = 0; i++; } }

for (i = 1; i <= n; i++ )

cout << *(a + i) << " "; cout << endl;

return 0; }

#include <locale>

#include <time.h>

#define MaxN 100

int m[MaxN];

int main()

{ setlocale(LC_CTYPE, "Russian");

int n;

printf("Введите размерность массива\n");

scanf("%d", &n);

srand((unsigned)time(NULL));

for (int i = 0; i < n; i++)

{ m[i] = rand() % 10;

printf("%d ", m[i]); }

printf("\nНеповторяющиеся элементы\n");

for (int i = 0; i < n; i++)

{ bool ans = true;

for (int j = 0; j < n; j++)

{ if (i == j) continue;

if (m[i] == m[j])

{ ans = false; break; } }

if (ans) printf("%d ", m[i]); }

return 0;

}

Написать программу, реализующую удаление k символов с позиции номер n из строки.

Преобразовать строку следующим образом: удалить все символы ! и повторить каждый символ, отличный от !.

Определить количество предложений в заданном тексте (предложение заканчивается либо точкой, либо вопросительным или восклицательным знаком).

#include <iostream>

using namespace std;

int main()

{

setlocale(LC_CTYPE,"Russian");

char S[100]; int k, n;

cout << "Введите строку " << endl;

cin.getline(S, '/0');

cout << "Задайте позицию n " << endl;

cin >> n;

cout << "Задайте количество удаляемых символов" << endl;

cin >> k;

for (int i = 0; i < k; i++)

{

int j = n;

while (S[j] != '\0')

{

S[j] = S[j+1]; j++;

}

}

cout << "Новая строка: " << endl;

for (int i = 0; S[i] != '\0'; i++)

cout << S[i];

system("Pause");

return 0; }

#include <stdio.h>

#include <locale>

#define MaxLen 256

int main(void)

{

setlocale(LC_CTYPE, "Russian");

char s[MaxLen], ans[MaxLen * 2];

puts("Введите строку");

gets (s);

int len = -1;

for (int i = 0; s[i]; i++)

if (s[i] != '!')

{

ans[++len] = s[i];

ans[++len] = s[i];

}

ans[++len] = '\0';

puts(ans);

putchar('\n');

return 0;

}

#include <iostream>

using namespace std;

int main()

{

setlocale(LC_CTYPE,"Russian");

char mas[100];

int sum = 0;

cout << "Задайте строку" << endl;

cin.getline(mas, '/0');

int i = 0;

while (mas[i] != '\0')

{

if ((mas[i] == '.') || (mas[i] == '!') || (mas[i] == '?'))

sum++;

i++;

}

cout << "Количество предложений=" << sum << endl;

system("Pause");

return 0;

}

Инициализация многомерного массива в одну строчку.

Ввести квадратную матрицу с максимальным размером 10х10 и заменить все отрицательные числа их модулями. Ввод матрицы оформлен в виде отдельной функции vvod.

Определить в предложении самое длинное слово

#include <iostream>

#include <windows.h>

using namespace std;

int main()

{

float A[5][3] = {1.1, 1.2, 1.3, 2.1, 2.2,

2.3, 3.1, 3.2, 3.3, 4.1, 4.2, 4.3, 5.1, 5.2, 5.3};

for(int i=0; i<5; i++)

{

for(int j=0; j<3; j++)

{

cout << "A[" << i << "][" << j << "] - ";

cout << A[i][j] << "\n";

}

}

cout << "\n\n";

system("PAUSE");

return 0;

}

#include <iostream>

using namespace std;

void vvod (int u[10][10], int n)

{ int i,j;

cout <<"\nЧисла вводятся через пробел";

for (i=0; i<n; i++)

{ cout <<"\nВведите "<< i+1<<" строку ";

for (j=0; j< n; j++)

cin>> u[i][j]; }

}

void main()

{setlocale(LC_CTYPE, "Rus");

int a[10][10]; int n, i, j;

cout<<"\nВведите размер матрицы ";

cin>>n;

vvod(a, n);

for (i=0; i< n; i++)

for (j=0; j< n; j++)

if (a[i][j] < 0) a[i][j]=-a[i][j];

cout <<"\n";

for (i=0; i< n; i++)

{

for (j=0; j< n; j++)

cout<< a[i][j]<<" ";

cout<<"\n";

}

}

#include <iostream>

#include <windows.h>

using namespace std;

int main()

{ int i=0, n, k, u, m; n = 0; k;

char p[20], p1[20];

cout << "Input string: " << endl;

gets(p);

cout << endl;

//l = strlen(p);

for (u = i; p[i] != 0; i++)

{ if (p[i] != ' ') n++;

else break; }

while (p[i] != 0)

{ for (m = i; p[i] != 0 && p[i] == ' '; i++)

{ k = 0; m++; }

for (; p[i] != 0 && p[i] != ' '; i++)

k++;

if (k > n) { n = k; u = m; }

k = 0; }

for (i = u; p[i] != ' '; i++)

p1[i-u]=p[i];

p1[i-u]=0;

cout<<p1;

cout << endl;

return 0;

}

Дана целочисленная квадратная матрица случайных чисел. Вычислить сумму и произведение ее четных элементов.

Дана квадратная матрица порядка2n, элементы которой формируются случайным образом и находятся в пределах от 10 до 10. Получить новую матрицу, переставляя ее блоки размера n×n в соответствии со схемой.

#include "time.h"

#include <iostream>

using namespace std;

int main()

{ int N; int **A;

int muls = 1; int sum = 0;

cout << "Enter size "; cin >> N;

srand(time(0));

A = new int*[N];

for (int i = 0; i < N; i++)

{ A[i] = new int[N];

for (int j = 0; j < N; j++)

A[i][j] = 1 + rand() % 10; }

for (int **ptr = A; ptr != A + N; ++ptr)

{

for (int* it = *ptr; it != *ptr + N; ++it)

{ cout<<"\t"<<*it;

if (*it % 2 == 0)

{ mult *= *it; sum += *it; } }

cout<<endl;

}

cout<<"sum: "<<sum<<endl;

cout<<"mul: "<<mult<<endl;

for (int k = 0; k < N; k++)

delete[] A[k];

delete[] A;

return 0;

}

#include <iostream>

#include <time.h>

#include <iomanip>

using namespace std;

int **make_matr(int n)

{ int **matr; int min = -10, max = 10;

matr = new int*[n];

for (int i = 0; i < n ; i++)

{ cout << "\n\n";

matr[i] = new int[n];

for (int j = 0; j < n ;j++)

{ matr[i][j] = (int)(((double)rand() /

(double)RAND_MAX) * (max - min) + min);

cout << setw(4) << matr[i][j]; } }

return matr; }

int main()

{ int n, nn, **A, **An, i, j;

cout << "Vvedite razmer:" << endl; cin >> n;

nn = n * 2;

A = (make_matr(nn));

An = new int*[n];

for (i = 0; i < n ; i++)

An[i] = new int[n];

for (i = 0; i < n; i++)

for (j = 0; j < n; j++)

(*(*(An + i) + j)) = 0;

for (i = 0; i < n; i++)

for (j = 0; j < n; j++)

{ An[i][j] = A[i][j];

A[i][j] = A[i + n][j + n];

A[i + n][j + n] = An[i][j];

}

for (i = 0; i < n; i++)

for (j = n; j < nn; j++)

{ An[i][j - n] = A[i][j];

A[i][j] = A[i + n][j - n];

A[i + n][j - n] = An[i][j - n];

}

cout << "\n\n\nRezultat:" << endl;

for (i = 0; i < nn; i++)

{ cout << "\n\n";

for (j = 0; j < nn; j++)

cout << setw(4) << A[i][j];

}

cout << "\n" << endl;

for (i = 0; i < nn; i++)

delete A[i];

delete [] A;

for (i = 0; i < n; i++)

delete An[i];

delete [] An;

return 0;

}

В каждой строке заданной матрицы A(N, M) вычислить сумму, количество и среднее арифметическое положительных элементов.

Дана динамическая матрица A(N, M). Поменять местами ее наибольший и наименьший элементы.

Разработать функции создания, транспонирования и вывода на экран, динамических квадратных матриц.

#include <iostream>

using namespace std;

int ** make_A(int n, int m)

{ int **A, i, j; A = new int*[n];

for (i = 0; i < n ; i++)

{ cout << "\n"; A[i] = new int[m];

for (j = 0; j < m ;j++)

{ A[i][j] = rand() % 20;

cout<<"["<<i<<"]["<<j<<"] <<A[i][j]<<"\n";

} } return A;

}

int main()

{ int n, m, **B, k = 0, s = 0; float srd = 0;

cout << "Vvedite n,m dlya А[n][m]: " << endl;

cin >> n >> m;

B = (make_A(n, m));

for (int i = 0; i < n; i++)

{cout << "\n stroka " << i << endl;

for (int j = 0; j < m; j++)

{if (*(*(B + i) + j) > 0)

{k++; s = s + (*(*(B + i) + j));

srd = (float)s / (float)k;} }

cout<<"kol="<<k<<" summa="<<s<<" srednee="<<srd<<endl; k = 0; s = 0; }

for (int i = 0; i < n; i++)

delete []B[i]; delete []B;

return 0;

}

#include <iostream>

#include <iomanip>

using namespace std;

int main()

{ int n, m, i, j, mx=0, mn=100, t, x1, y1, x2, y2;

int **A;

cout << "Input n i m" << endl; cin >> n >> m;

A = new int*[n];

for (i = 0; i < n; i++) { A[i] = new int[m];

for (j = 0; j < m; j++)

{ A[i][j] = rand() % 99;} }

cout << "Isxodniy massiv" << endl;

for (i = 0; i < n; i++)

{ for (j = 0; j < m; j++)

cout << setw(4) << A[i][j]; cout << endl; }

for (i = 0; i < n; i++)

{ for (j = 0; j < m; j++)

{ if (mx < A[i][j]) {mx = A[i][j];x1 = i; y1 = j;}

if (mn > A[i][j]) {mn = A[i][j];x2 = i;y2 = j;}} }

t = A[x1][y1]; A[x1][y1] = A[x2][y2];

A[x2][y2] = t;

cout << "Rezult " << endl;

for (i = 0; i < n; i++)

{ for (j = 0; j < m; j++)

cout << setw(4) << A[i][j]; cout << endl; }

for (int i = 0; i < n; i++)

delete []A[i]; delete []A; return 0;

}

#include <iostream>

#include <time.h>

#include <iomanip>

using namespace std;

int **make_A(int m)

{ srand(time(NULL)); int **A;

A = new int*[m];

for (int i = 0; i < m; i++) A[i] = new int[m];

for (int i = 0; i < m; i++)

{ for (int j = 0; j < m; j++)

{ A[i][j] = rand() % 100; } } return A; }

int **transp_A(int **A, int m)

{ int **TA = new int *[m];

for (int i = 0; i < m; i++) TA[i] = new int[m];

for (int i = 0; i < m; i++)

{ for (int j = 0; j < m; j++) { TA[i][j] = A[j][i]; }

} return TA; }

void prntA(int **A, int m)

{for (int i = 0; i < m; i++)

{for (int j = 0; j < m; j++)

{cout << setw(4) << A[i][j];} cout << "\n"; } }

int main()

{ int m; cout << "Enter the size: "; cin >> m;

int **B = make_A(m);

prntA(B, m); int **TB = transp_A(B, m);

prntA(TB, m);

return 0;

}

91