Одна задача обработки массива

Решим следующую задачу. Массив заполняется случайным набором целых чисел. Нужно определить, сколько раз данное целое число входит в этот массив.

Что такое случайные числа

Сначала несколько слов о случайных числах. Все себе представляют игральный кубик, имеющий шесть граней. При каждом бросании кубика выпадение какого-то числа есть случайное событие. С равной вероятностью может выпасть любое число от 1 до 6. Результат бросания кубика - это случайное число. А теперь представьте себе кубик с 10-ю гранями. Правда, кубиком его можно назвать только условно. Это - десятигранник, на каждой грани которого нанесены числа от 1 до 10. Результат бросания такого "кубика" - случайное число в диапазоне от 1 до 10. При розыгрыше лотереи из вращающегося барабана достают пронумерованные шары. Выпавший номер шара - случайное число.

Датчик случайных чисел на Паскале

В языках программирования, как правило, имеется аналог подобного "кубика" или лототрона, позволяющий получать случайные числа. Он называется датчиком случайных чисел. Это стандартная функция. В Паскале она записывается так: random (X) . Здесь X - целое число. При выполнении функции ее результатом становится целое число в диапазоне от 0 до X. Например, если X = 50, то в результате можем получить любое целое число от 0 до 50.

Приведем программу, которая демонстрирует работу датчика случайных чисел на Паскале:

Program Example; var I: integer; begin for I:=l to 10 do write(random(50):4) end.

По этой программе на экран выводится десять случайных чисел из диапазона от 0 до 50. Вот результат тестового выполнения этой программы:

0 3 17 20 27 7 31 16 37 42

А теперь вернемся к условию задачи. Получающиеся с помощью датчика случайные числа "раскладываются" по элементам массива. Назовем массив Rand, а число элементов в нем пусть будет равно 20. Искомое число будет вводиться в переменную X.

Алгоритм поиска числа в массиве

На рис. 3.14 приведена блок-схема алгоритма поиска в массиве Rand величины X с подсчетом числа его вхождений в массив в переменной NumberX.

Рис. 3.14. Подсчет вхождений числа в массив

Обратите внимание на блок, отображающий цикл с параметром. Он имеет форму вытянутого шестиугольника. В блоке записывается параметр цикла (переменная I), начальное и конечное значения параметра через запятую (:=1, 20).

Переменная NumberX играет роль счетчика. Вначале ей присваивается ноль. Затем в цикле происходит перебор всех элементов массива, и при каждом выполнении условия равенства к счетчику добавляется единица. Так всегда организуются счетчики в программах! В результате выполнения программы на экран будет выведен один из двух вариантов ответа: либо сообщение, что в массиве нет искомого числа, либо сообщение о том, сколько раз это число присутствует в массиве, если оно там обнаружено.

Программа поиска числа в массиве

Напишем программу на Паскале, содержащую как заполнение массива случайными числами, так и алгоритм, описанный в блок-схеме на рис. 3.14.

Program Example2; var Rand: array[1..20] of integer; I, X, NumberX : integer, begin {Установка датчика случайных чисел} Randomize; {Заполнение массива случайными числами и вывод их на экран} writeln( 'Массив случайных чисел: ') for I:=l to 20 do begin Rand[I]:=random(50); Write(Rand[I]:4) end; writeln; {Ввод X} write ( 'Введите X: ')); Readln(X); {Подсчет числа вхождений X в массив} NumberX:=0; for I:=l to 20 do if Rand(I)=X then NumberX:=NumberX+l; {Анализ и вывод результата} if NumberX=0 then writeln('В массиве нет числа r,X) else writeln( 'Число ',Х,' в массиве присутствует ',NumberX,' раз') end.

В этой программе присутствует еще один новый для нас оператор: Randomize. Это стандартная процедура Паскаля, которая производит установку начального состояния датчика случайных чисел. Дело в том, что без этого оператора функция random при многократном повторении выполнения программы всегда будет выдавать одну и ту же последовательность чисел. Процедура Randomize случайным образом устанавливает начальное состояние датчика. Поэтому при повторном выполнении программы будут получаться разные наборы случайных чисел.

Посмотрите на результаты выполнения этой программы. Первое выполнение:

Массив случайных чисел: 5 44 0 41 29 12 1 39 32 25 17 31 44 5 5 16 29 10 13 34 Введите X: 5 Число 5 в массиве присутствует 3 раз

Жирным шрифтом обозначено вводимое с клавиатуры значение. Все остальные символы выводятся на экран по программе. Второе выполнение программы:

Массив случайных чисел: 41 33 26 26 33 11 19 38 29 4 31 20 6 32 39 21 28 40 7 19 Введите X: 2 В массиве нет числа 2