Основы алгоритмизации (ОАП) / Теория / Массивы

Главная

Массивы

Определение массива

Массив (или вектор) – это группа связанных друг с другом элементов одного типа (double, float, int и т.п.) последовательно расположенных в памяти. Из объявления массива компилятор должен получить информацию о типе элементов массива и их количестве. Объявление массива имеет два формата:

спецификатор-типа описатель [константное - выражение]; спецификатор-типа описатель [ ];

Описатель – это идентификатор массива. Спецификатор-типа задает тип элементов объявляемого массива. Элементами массива не могут быть функции и элементы типа void.

Константное выражение в квадратных скобках задает количество элементов массива. Константное выражение при объявлении массива может быть опущено в следующих случаях:

при объявлении массив инициализируется; массив объявлен как формальный параметр функции;

массив объявлен как ссылка на массив, явно определенный в другом файле. Пример определения массива:

int arr[5];

Элементы массива занимают один непрерывный участок памяти компьютера и располагаются последовательно друг за другом (рис. 1).

значение индекса для 2-го элемента

Рис. 1. Расположение элементов массива

Доступ к отдельным элементам массива организуется с использованием номера этого элемента или индекса ([]). Нумерация элементов массива начинается с нуля и заканчивается n – 1, где n – число элементов массива.

1

Важно различать, например, седьмой элемент массива и элемент массива семь. Поскольку индексы начинаются с 0, седьмой элемент массива имеет индекс шесть, тогда как элемент массива семь имеет индекс 7 и на самом деле является восьмым элементом массива. Это источник ошибок типа завышения (или занижения) на единицу. Дело в том, что С++ не проверяет границ массивов и не предупреждает о ссылках на несуществующие элементы.

При объявлении автоматических и статических массивов для задания их размеров лучше использовать именованные константы:

const int array_size; int arr[array_size];

Это делает программу более масштабируемой, при изменении размера массива надо будет поменять число только в одном месте.

Инициализация и работа с массивами

Инициализация массива означает присвоение начальных значений его элементам при объявлении. Массивы можно инициализировать списком значений или выражений, отделенных запятой, заключенных в фигурные скобки:

double d[] = {1, 2, 3, 4, 5}; int n[5] = {2};

Длина массива вычисляется компилятором по количеству значений, перечисленных в фигурных скобках. Если размер массива задан, нельзя специфицировать значений больше, чем объявлено в массиве (синтаксическая ошибка), но меньше указать можно (минимально должен быть определен один элемент). Если массив явно не проинициализирован, то внешние и статические массивы инициализируются нулями. Автоматические массивы после объявления ничем не инициализируются и содержат неизвестную информацию.

В заключение рассмотрим задачу: cформировать одномерный статический массив целых чисел, используя датчик случайных чисел (диапазон значений от 0 до 99); подсчитать среднее арифметическое элементов в массиве; удалить элемент с заданным номером. Ниже приведен пример фрагмента листинга программы:

2

const int N = 1000

// N - максимальный размер статического массива

.............................................

int rmin = 0, rmax = 99; //диапазон значений

//элементов массива

cout<<"Введите размер массива"<<endl; cin>> array_size<<endl;

// Сгенерировать массив srand((unsigned)time(NULL));

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

{

arr[i] = (int)(((double)rand()/(double)RAND_MAX)* (rmax-rmin)+rmin);

// или arr[i] = rand()%99; cout<<arr[i]<<endl;

}

// Подсчитать среднее арифметическое суммы элементов: avg = 0;

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

{

//т.к. в теле цикла один оператор,

//фиг. скобка - не обязательна avg += arr[i];

}

avg /= array_size;

cout<<"Средний элемент массива"<<avg<<endl;

3

cout<<"Введите номер удаляемого элемента массива"<<endl; cin >>k;

// удалить элемент с номером k, сдвиг элементов массива for(i = k; i < array_size - 1; i++)

{

arr[i] = arr[i+1];

}

array_size--; // уменьшить размер массива

for(i=0;i< array_size; i++) cout<<arr[i]<<endl;

............................................

Рассмотрим еще один пример: пусть необходимо ввести целочисленный массив размера n. Затем удалить из массива все элементы, встречающиеся два и более раз:

//объявление переменных int a[20];

int n;

//инициализация переменных

cout<<"Введите размер массива "<<endl; cin>>n;

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

scanf( "%d",&a[i]); //ввести массив

//обработка for(int k = 0; k < n; k++)

{

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

{

if(a[k] == a[i])

{

for(int l = i; l <n; l++) a[l]=a[l+1];

//удалить повторяющиеся элементы n--;

//скорректировать размер массива

}

}

}

//выводим результат

for(i = 0; i < n; i++) printf( "%d ", a[i]); printf("\n"); // вывести массив

Генерация случайных чисел

4