Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Информатика.ЛБ

.pdf
Скачиваний:
15
Добавлен:
14.04.2015
Размер:
950.97 Кб
Скачать

Ввод xi

(i=0..6)

a=10.5

i=0

y=axi*xi-sin(xi)

Печать xi,y

i=i+1

так

i<7

немає

конец

#include <math.h>

using namespace std;

void main( )

{

const int n =7;

float x[n];

int i;

float a, y;

// Введення масиву

cout<< "Введіть значення масиву:" <<endl;

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

{

cout << "x [" << i << "] = ";

cin >> x [ i ] ;

cout << x [ i ] << endl;

}

a = 10.5;

// Обчислення функції

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

{

y = a*x [ i ] * x [ i ] – sin ( x [ i ] ) ; cout << "При значенні=" << x[i]

<< "y = " << y << endl;

}

}

При запису цього алгоритму у вигляді програми спочатку треба описати масив за допомогою оператора float x [n], ввести його значення в пам'ять

комп'ютера, а потім

робити

необхідні

обчислення.

 

У програмі, що реалізує даний алгоритм, для введення

елементів масиву

використовується

оператор

cin >>

x [i] ;,

перед

цим оператором

знаходиться підказка cout << "x [" << i << "] = "; і зазначен номер елемента x[i], значення якого треба ввести.

21

Особливість виконання оператора введення cin >> x[i] ;

полягає в

тому, що, зустрівши його в програмі, комп'ютер призупинить її

виконання

поки не буде введене значення елемента x[i] і натиснута клавіша Enter, після чого обробка програми буде продовжена. Зазначений оператор включений у

цикл, реалізований за допомогою оператора

for, і повторюваний n разів,

для забезпечення введення всіх елементів

масиву.

Оскільки в

мові С++ індексація елементів масиву починається з нуля, то

масив float x[7]

(n =7 ) із семи елементів включає індексовані елементи x[0],

x[1], x[2] … x[6] і при цьому x[0] — звертання до першого елемента, x[1] — звернення до другого елемента масиву і т.д. Пропонована програма використовує два цикли: один — для введення елементів масиву, інший — для обчислення функції. Ці операції можна виконати й в одному циклі, тоді програма буде мати вигляд:

//Р2_2.CPP введення елементів одновимірного масиву

//і обчислення функції здійснюється в одному циклі

#include < math.h> #include < iostream> using namespace std; float a, y ;

void main ( )

{

const int n =7; float x [ n ]; int i;

float a, y ;

a = 10.5;

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

{

cout << "x [ " << i << "] = "; cin >> x [ i ] ;

y = a * x[ i ]*x[ i ] - sin( x[ i ] );

cout << "При значенні =" << x[і] << " y= " << y << endl;

}

}

Приклад 2.2 Обробити відомість успішності групи студентів з 10 чоловік по програмуванню, підрахувавши середній бал групи і кількість відмінників.

Список оцінок представимо масивом mas[i] (i=0..9), і програма, що реалізує таку задачу, виглядає в такий спосіб :

22

//Р2_3.CPP використання одновимірних масивів

//Визначення середнього бала групи і кількості відмінників

#include < math.h > #include < iostream> using namespace std;

void main ( )

 

 

 

{

 

 

 

 

const int n = 10;

// розмірність масиву

float mas[n];

//

опис одновимірного масиву

int i, k;

 

 

 

float s;

 

 

 

s = 0 ;

//

s - змінна для підсумовування оцінок групи

k = 0 ;

//

k - змінна для підрахунку кількості відмінників

for ( i=0;

i < n;

i++ )

 

{

 

 

 

cout << " mas [ " << i << "] = ";

cin >> mas [ i ] ;

 

cout << mas [ i ]

<< endl;

s

= s +

mas [ i ];

if

( mas[ i ] = = 5)

k=k+1;

}

cout << "Середній бал = " << s / float(n ) << endl; cout << "Кількість відмінників =" << k<< endl;

}

У цій програмі змінна s служить для обчислення суми оцінок групи, а змінна k — для підрахунку кількості відмінників. Перед обчисленням треба задати цим змінним початкового нульового значення. Оператор

cout << " mas [ " << i << "] = ";

усередині циклу виконує роль підказки про необхідність введення чергової оцінки, а наприкінці використовується для виведення результатів обчислення ( cout << "Середній бал"<< s / float (n) << endl; cout << "Кількість відмінників =" <<k<< endl;) .

Крім одновимірних масивів, тобто таких, де положення елемента визначається за допомогою одного індексу, у практиці розв‘язання задач часто застосовуються багатовимірні масиви. У них положення елемента визначається шляхом запису декількох індексів. Найбільш широке поширення одержали двовимірні масиви, які називаються матрицями. Матриці являють собою порядковий запис декількох одновимірних масивів, наприклад:

23

 

1,2

3,4

5,6

7,7

13

 

 

 

 

 

 

 

M

0,2

4,6

20,5

0

4,8

 

 

25

4,8

4,9

9,5

0

 

 

 

Місце розташування кожного елемента визначається за допомогою двох індексів — номера рядка і номери стовпця, тобто порядкового номера в рядку.

Індекси таких масивів записуються в квадратних дужках. Наприклад, запис М[1] [2] вказує на елемент, що знаходиться в другому рядку і третьому стовпці, тобто маючий значення -20.5 (рахунок індексів починається з 0). Для перебору всіх елементів матриці при їхньому введенні-виведенні, а також при обробці в програмі варто передбачати організацію двох циклів: один — для завдання значень індексу рядків, інший -індексу стовпців.

Приклад 2.3 До кожного елемента вищенаведеної матриці M додати число 10.

//Р2_4.CPP використання двовимірних масивів

//До кожного елемента матриці додати число 10.

#include < iostream> using namespace std; void main ( )

{

const int n = 3; // кількість рядків матриці const int m = 5; // кількість стовпців матриці float M [ n] [m];

int i, k; float s; s = 10 ;

cout << " Введіть значення масиву:" << endl; // Введення значень двовимірного масиву

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

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

{

cout << " M [ " << i << "] = " << "[ " << k << ]" ;

cin >> M [ i ] [ k ];

 

cout << M [ i ] [ k ] <<

endl;

M [ i ] [ k ] = M [ i ] [ k ]

+ s ; // Можна M [ i ] [ k ] + = s ;

}

 

cout << "Нове значення матриці :" << endl;

24

// Виведення матриці в природному вигляді for ( i = 0; i < n; i++)

{

cout << endl;

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

cout << M [ i ] [ k ] << " ";

}

}

У програмі при описі матриці в операторі float M[n][m];

вказується діапазон зміни двох індексів, перший з яких призначений для індексування рядків, другий — стовпців.

При введенні, обробці і виведенні матриці для перебору всіх її елементів використовується два цикли, один із яких є вкладеним в іншій. Це дозволяє при кожнім значенні змінної i перебирати всі значення k.

Розглянута програма може бути скорочена шляхом об'єднання всіх трьох блоків циклу в один, але в такому випадку вона буде менш наочною.

2.3 Використання покажчиків

У мові С++ широко використовуються дані, що називаються покажчиками.

Покажчики — це змінні, котрі містять адресу пам'яті, розподіленої для іншої змінної. Усі змінні, розглянуті до цього, зберігали якісь значення (дані). Ці дані могли бути різних типів: символьного, цілого, дійсного і т.д. При оголошенні змінної - покажчика необхідно вказати тип даних, адресу яких буде містити змінна, і ім'я покажчика з попередньою зірочкою.

Загальний формат опису покажчика наступний:

тип * ім'я;

де тип — тип значень, на который буде вказувати покажчик; ім'я — ім'я змінної-покажчика;

* — означає операцію над типом, що читається "покажчик" на тип. Наведемо приклади визначень покажчиків:

int *pn;

// покажчик на ціле значення;

float *pf1, *pf2 ; // два покажчики на дійсні значення;

25

Покажчики не прив'язують дані до якого-небудь визначеного імені змінної і можуть містити адреси будь-якого неіменованого значення. Існує адресна константа NULL , що означає "порожню" адресу.

У мові С++ знаходиться усього два оператори, що відносяться до покажчиків:

―&‖ — оператор " адреса значення "; ―* ― — оператор "значення за адресою".

Оператор "*" , використовуваний разом з покажчиками, витягає значення, на яке вказує змінна, розташована безпосередньо після нього.

Оператор "&" , використовуваний разом з покажчиками, повертає адресу змінної, розташованої безпосередньо після нього.

Покажчики можна оголосити одним з наступних способів:

<тип> *ptr;

<тип> *ptr = <перемінна - покажчик>;

<тип> *ptr =&<ім'я змінної>; // адреса змінної

У програмі це може виглядати в такий спосіб:

int *ptx ,b ; float y; // оголошені перемінна - покажчик ptx і звичайні змінні b і

y;

 

float *sp = &y;

// покажчику sp привласнюється адреса змінної y

float *p = sp;

// покажчику p привласнюється значення (адреса значення),

// яке міститься в змінній sp, тобто адреса змінної y.

При оголошенні покажчиків символ "*" може розташовуватися або перед ім'ям покажчика або записуватися відразу після оголошення типу покажчика і поширює свою дію тільки на одну змінну - покажчик, перед якою він знаходиться, наприклад:

long *pt; long* Uk; int * ki, x, h ; // оголошення описів

У разі потреби опису покажчика на комірку довільного типу, замість ідентифікатора типу записується слово void, наприклад:

void *p, *pt; // описані два покажчики на довільний тип даних

Перш ніж використовувати покажчик у програмі, йому обов'язково треба присвоїти адресу якого - небудь даного, тобто проініціалізувати, інакше можуть бути непередбачені результати.

Для доступу до значення змінної, адреса якої зберігається в покажчику, досить у відповідному операторі програми записати ім'я покажчика із символом "*" , наприклад:

26

int *p, *p1;

// Оголошені два покажчики на комірку пам'яті

int;

 

int x =12, y=5, m [7 ];

// Оголошені змінні x,y і масив m,

 

// змінні x,y ініціалізовані

p = &y;

// Покажчику p привласнена адреса змінної y.

Тепер, якщо написати оператор виведення на екран у вигляді :

cout << "Адреса р " << p << "Значення по цій адресі= " <<*p;

,

тоді виведеться адреса комірки пам'яті, де записана змінна y

і значення цієї

змінної (тобто 5).

 

 

 

 

 

 

Використовуючи запис

x = *p; ,

одержуємо x=5,

тому що *p = y

= 5; .

 

 

 

 

 

 

 

Змінити значення

y можна таким чином:

 

 

 

 

y = 10;

//

чи *p = 10;

 

 

 

 

і виконавши операцію

 

 

 

 

 

 

 

*p= *p+5;

// це рівнозначно операції y = y + 5; тобто y = 15.

При

оголошенні

покажчиків, їм

потрібно

привласнювати

початкові

значення (

ініціалізувати ), при цьому можна або

привласнювати

адресу

об'єкта (змінної), або адресу конкретного місця пам'яті (масиву), або число 0 (нуль), наприклад:

int

*pt = (char *) 0x00147;

// Привласнюється адреса комірки

int

*arrpt = new int [10];

// Визначається початкова адреса розміщення

 

 

// динамічного масиву

сhar *p = 0;

// Ініціалізація нулем

Оскільки покажчики — це спеціальні змінні, то в операціях з іншим покажчиками вони можуть використовуватися без символу "*", тобто без розкриття посилання, наприклад:

float *pt1, *pt2 , x=15, m[5];

pt1=&x;

pt2=pt1;

pt1 = m;

// або pt1 = &m[0];

m — це ім'я масиву, що

27

// розглядається як спеціальний покажчик – константа.

Наиведемо програму з використанням покажчиків:

// P2_5.CPP застосування покажчиків

#include < iostream> using namespace std;

int main ( )

{

int x = 10;

int *px = &x;

cout << " x =" << x << endl; cout << "*px =" << *px << endl; x* = 2; // або x = x*2;

cout << " Нове значення* px =" << *px << endl;

*px += 2; // або *px =*px + 2;

cout << " Нове значення* px=, тобто х=" << x << endl; return 0;

}

Результат виконання програми:

x = 10 *px = 10

Нове значення *px = 20

Нове значення*px, тобто x = 22

Сам покажчик-змінна має свою адресу, тому буде справедливим наступний запис:

int *pt1, *pt2;

 

 

 

pt1 = (int*) &pt2; //

тут покажчику pt1 привласнюється адреса пам'яті,

//

де

розташована

змінна pt2

Це має сенс у ситуації,

коли :

 

int y,*pt1, *pt2 =&y;

 

pt1 = (int*) & pt2;

.

Існують наступні обмеження на використання операції взяття адреси "&":

не можна визначати адресу константи ( оскільки їй не приділяється комірка пам'яті), тобто неприпустимий запис : vp = &345;

не можна визначати адресу результату арифметичного виразу, тому

наступний запис невірний : vp = & (x + y); .

28

Для змінних – покажчиків дозволені операції:

присвоювання;

інкремент і декремент;

додавання і віднімання;

порівняння покажчиків однакового типу.

Наприклад, демонстраційна програма з використанням зміннихпокажчиків може мати вигляд:

//P2_6.CPP використання зміннихпокажчиків

#include < iostream> using namespace std; void main ( void )

{

int *ptr1 = (int*)100 ; int *ptr2 = (int*) 200; ptr1++;

ptr2 -= 10;

cout << "ptr1=" << ptr1 << endl; cout << "ptr2=" << ptr2 << endl;

cout << "ptr2 - ptr1=" << ptr2 - ptr1 << endl;

}

Результат виконання програми : ptr1 = 00000068

ptr2 = 000000A0 ptr2 - ptr1 = 14

У програмі операція ptr1++ збільшить адресу на 4 байта , оскільки дані типу int займають 4 байти , операція ptr2-=10 зменьшує адресу на 40 байтів. Адреси виводяться на екран в шістнадцятковому вигляді.

2.4 Використання масивів і покажчиків

У мові С++ масиви і покажчики зв'язані між собою. При оголошенні масиву у вигляді : int mas [20]; ім'я масиву mas визначається як покажчикконстанта на перший (нульовий) елемент масиву, тобто на адресу першого елемента масиву &mas[0].

Для доступу до елементів масиву існує два способи:

29

— використання індексу елемента масиву, наприклад, mas[2] або

mas[i];

використання адресного виразу тобто виразу з покажчиком на масив, наприклад, *( mas +2 ) чи *( mas+i ).

Ім'я масив-покажчик, можна записати в наступному вигляді:

int mas [20]; int *ptr1;

ptr1 = mas; // чи ptr1 = &mas[0];

Після оголошення масиву int mas [20]; вираз &mas[0] і mas є еквівалентними.

Для обнуління елементів оголошеного масиву досить ініціалізувати його перший елемент: int mas[10] = {0} ; При цьому першому елементу не обов'язково привласнювати значення 0. Якщо в оголошеному масиві ініціалізується трохи перших елементів, то інші ініціалізуються нулями.

Наприклад, у випадку коли float mas [10] ={ 12.2, 34.56 }; , останні вісім елементів одержать значення 0.

Глобальні масиви автоматично ініціалізуються двійковими нулями, у тому числі і символьні.

При оголошенні масивів можна використовувати одну з форм запису :

< тип > < ім'я > [n]

//

Оголошення одновимірного

 

 

//

масиву з n елементів

< тип > < ім'я > [n]

= { значення }

//

Значення елементів масиву

< тип > < ім'я > [ ]

 

= { значення }

//

розділені комою

Наприклад:

 

 

 

 

 

float m[6];

 

 

 

 

 

float m[6]

= { 3.4,

4.5, 5.6,

6.7, 8.9, 10.3 };

float m[ ]

= { 3.45,

4.56, 5.67,

6.78 };

Двовимірні і багатовимірні масиви описуються аналогічним образом, тобто правомірний запис :

int mas [2][5] ={ 1, 2, 3, 4, 5,

10, 11, 13, 14, 25 };

int mas [2][5] ={ {1, 2, 3, 4, 5},

30