S:='Маша ела кашу';

Delete(S, 5, 4); WriteLn(S);

End.

который выведет на экран строку 'Маша кашу'.

Многомерные массивы

В предыдущем модуле мы научились работе с массивами, доступ к элементам которых осуществляется посредством всего одного индекса. Однако, зачастую, приходится хранить данные, доступ которым должен осуществляться не только по одному индексу, а по нескольким. Например, хранение значений некоторой таблицы. В этом случае, в качестве индексов будет выступать номер строки и номер столбца.

С точки зрения синтаксиса, ничего нового при объявлении и использовании многомерных массивов нет. Вспомним как мы объявляли обычные одномерные массивы:

Var Имя_массива: Array[Диапазон_Индексов] Of Тип_данных;

но ведь массив – это тоже тип данных, поэтому нам никто не запретит объявить переменную, которая является массивом массивов:

Var Имя_массива: Array[Диапазон_Индексов] Of

Array[Диапазон_Индексов] Of Тип_Данных;

Тем самым, мы и получим двумерный массив (два индекса, значит – два измерения, поэтому и двумерный).

Рекомендованный нами способ объявления массивов можно применить и в данном случае, тогда запись будет более длинной (что с лихвой компенсируется дальнейшим удобством работы с объявленными таким образом массивами). Для двумерного массива такой способ

объявления может иметь следующий вид:

Const

ROWS=10;

COLS=5;

Type

TRow=Array[1..COLS] Of Integer;

TTable=Array[1..ROWS] Of TRow;

Var

Table: TTable;

Работа с такими массивами тоже довольна ясна. Доступ к каждому элементу массива осуществляется при помощи двух индексов и записывается в виде:

Table[i][j]

где i и j – некоторые переменные, находящиеся в допустимом диапазоне индексов (i должна изменяться от 1 до ROWS, j – от 1 до COLS). Такая запись не является случайной. Ведь, как мы выяснили, Table является массивом массивов. Поэтому, первым индексом мы получаем доступ к i-ому элементу массива, который, в свою очередь, является массивом, к элементам которого мы получаем доступ при помощи индекса j.

Ввод и вывод значений многомерного массива

Для ввода или генерации элементов массива необходимо их последовательно перебирать, присваивая или вводя соответствующиеИзменниеэлементыиндекса. Дляj этого необходимо использовать столько вложенных циклов, какова размерность массива. Так, для двумерного массива потребуется два цикла для перебора всех его элементов во всех двух измерениях:

—Ввод значений с клавиатуры

For i:=1 To ROWS Do

For j:=1 To COLS Do

Read(Table[i][j]);

— Генерация значений при помощи генератора псевдослучайных чисел

Randomize;

For i:=1 To ROWS Do

For j:=1 To COLS Do Table[i][j]:=Random(100);

Для того, чтобы красиво вывести двумерный массив на экран, необходимо использовать форматирование при выводе, иначе столбцы чисел будут «прыгать» и выводиться неровно. Кроме того, после каждой строчки необходим переход на новую строку, это

можно сделать при помощи пустого WriteLn:

For i:=1 To ROWS Do

Begin

For j:=1 To Cols Do Write(Table[i][j]:5);

WriteLn;

End;

Изменение порядка строк в таблице

Используя рекомендованный нами способ объявления массивов, применительно к двумерным массивам, покажем, что задача по перестановке строк в таблице принимает очень простой и естественный вид. Это возможно, благодаря тому, что при указанном способе объявления, целое измерение двумерного массива (строчка), выделена в отдельный тип данных, поэтому, можно объявить переменные этого типа данных и оперировать ими как с обычными скалярным (т.е. не массивами) переменными.

Итак, у нас будет таблица, состоящая из целых чисел размером M строчек и N столбцов. Наша задача вывести на экран исходный вид таблицы, поменять местами строчки и вывести на экран модифицированный вид таблицы. Элементы массива, представляющие собой ячейки таблицы, будет генерировать при помощи генератора псевдослучайных

чисел.

Uses Crt;

68

Const

N=5;

M=5;

Type

TRow=Array[1..N] Of Integer;

TTable=Array[1..M] Of TRow;

Var

Table : TTable;

SwapRow: TRow; i, j : Integer;

Begin

ClrScr;

Randomize;

For i:=1 To M Do

Begin

For j:=1 To N Do

Begin

Table[i][j]:=Random(50); {Генерируем значения}

WriteLn; {переход на следующую строчку}

End;

For i:=1 To M Div 2 Do {Меняем порядок строк}

Begin

SwapRow:=Table[i]; Table[i]:=Table[M-i+1]; Table[M-i+1]:=SwapRow;

End;

{Выводим на экран измененную таблицу}

WriteLn('---------------');

For i:=1 To M Do

Begin

For j:=1 To N Do

Write(Table[i][j]:5);

WriteLn;

End;

End.

В этом коде мы использовали переменную SwapRow для хранения целой строчки таблицы при изменения порядка строк. Она имеет тип данных TRow – такой же, как и все строки таблицы, поэтому присваивание SwapRow:=Table[i] является корректным.

Практикум: Разработка программы, шифрующей тексты

Разработаем программу, которая будет зашифровывать введенный пользователем текст при помощи специального слова – ключа. Расшифровать такой текст можно только в случае, если этот ключ будет известен. В противном случае – восстановление исходного текста будет довольно затруднительным.

Как правило, длина ключа меньше чем длина шифруемого текста, поэтому ключ будет повторяться по длине исходного текста, например, если мы хотим зашифровать фразу «Маша ела кашу» при помощи ключа «ключ», то получится следующая таблица соответствия символов ключа и исходного текста:

69

Таким образом, мы видим, что один и тот же символ будет шифроваться разными символами ключа, например, в первом случае, символ «а» шифруется символом «л» ключа, а во втором – «ч». Это приведет к тому, что в результирующем зашифрованном тексте не будет возможности, проведя статистический анализ встречаемости символов, восстановить исходный текст (как это, например, сделал Шерлок Холмс в романа Конан Дойля «Пляшущие человечки»), обладая информацией о частоте появления различных символов в текстах (почти в любых языках самый часто встречающийся символ в тексте – это пробел).

Шифрование и расшифровка будут основываться на логической функции XOR, таблицу истинности которой мы приведем ниже

Т.е., в отличие от AND и OR, оператор XOR будет истинен только в том случае, если оба операнда различны по своему значению.

Как оператор XOR можно применить при шифровании не битов (как это приведено в таблице), а для символов? Как мы знаем, каждый символ имеет свой код, а код, в свою очередь, можно представить как последовательность битов в двоичной системе исчисления.

Например, символ ‘s’ имеет код 115, который в двоичной системе записывается в виде 1110011. Если, допустим, получилось так, что этот символ придется шифровать при помощи символа ‘d’ ключа, имеющим код 100 или в двоичной системе – 1100100, то применяя вышеприведенную таблицу, получим

Т.е. в результате шифрования этих двух символов, получился символ, с кодом 23. Этот символ является так называемым «непечатным» символом и является служебным. Но сохранить его, например, в файл, можно.

Расшифровка закодированного текста осуществляется по такому же алгоритму, только вместо шифруемого символа подставляется символ закодированной строки. В нашем примере это выглядит следующим образом:

Как мы видим, применив предложенный алгоритм в обратную сторону, мы получили исходный символ ‘s’.

Для реализации программы, шифрующей тексты, таким образом, нам потребуются две функции:

1.Ord – возвращает по символу его код;

2.Chr – возвращает по коду соответствующий ему символ.

Uses Crt;

Var

SourceStr, Key, EncodedStr: String; i, j : Integer;

Begin

70

ClrScr;

WriteLn('Введите исходную строку'); ReadLn(SourceStr);

WriteLn('Введите ключ'); ReadLn(Key); EncodedStr:=SourceStr; j:=1;

For i:=1 To Length(SourceStr) Do

Begin

EncodedStr[i]:=Chr(Ord(SourceStr[i]) Xor Ord(Key[j]));

{реализуем цикличность ключа}

If j=Length(Key) Then j:=j+1 Else j:=1;

End;

WriteLn('Зашифрованный текст: ', EncodedStr);

End.

71