Описание массива информатика кратко
Обновлено: 05.07.2024
Школьник, который умеет обрабатывать массивы, может считать себя начинающим программистом.
В презентации имеется главное меню, то есть Содержание (Презентеция), с которого с помощью гиперссылок мы можем перейти на любой пункт меню (слайд 2).
Презентация позволяет каждому учащемуся получить теоретические знания, разобрать примеры решения задач, получить задания для самостоятельной работы, дает возможность проверить полученные знания.
1. Одномерный массив
Название регулярный тип (или ряды) массивы получили за то, что в них объединены однотипные (логически однородные) элементы, упорядоченные (урегулированные) по индексам, определяющим положение каждого элемента в массиве. (Приложение 1 [13, с.181])
Массив – это составной объект, образованный из элементов (компонент) одного и того же типа. Такой тип данных применяется в программировании для обозначения объектов, аналогичных числовым последовательностям в математике, где сразу целая группа чисел обозначается одним именем (чаще всего буквой), а для обращения к каждому отдельному числу данной последовательности используются различные индексы (номера элементов). В математике это может выглядеть, например, так:
Таким образом, в программировании массив – это последовательность однотипных элементов, имеющих общее имя, причем каждый элемент этой последовательности определяется порядковым номером (индексом) элемента.
Массивы бывают одномерными (один индекс), двумерными (два индекса) и т.д.
Структура массива всегда однородна. Массив может состоять из элементов типа integer , real или char , либо других однотипных элементов. Другая особенность массива состоит в том, что к любой его компоненте можно обращаться произвольным образом. Программа может сразу получить нужный ей элемент по его порядковому номеру (индексу). Номер элемента массива называется индексом. Индекс – это значение порядкового типа, определенного, как тип индекса данного массива. (Приложение 1 [13, с.181]). Тип индекса определяет границы изменения значений индекса.
- Х – имя массива;
- 1, 2,…,n – индексы (порядковые номера) элементов;
- Х7 – седьмой элемент массива Х.
1.2. Описание одномерных массивов
Одномерный массив – это фиксированное количество элементов одного типа, объединенных одним именем, причем каждый элемент имеет свой уникальный номер, и номера элементов идут подряд. (Приложение 1 [12, с.100])
Для описания подобных объектов в программировании предварительно следует ввести соответствующий тип в разделе описания типов.
Тип массив описывается следующим образом:
Переменную типа массив можно описать сразу в разделе описания переменных Var:
Var Имя переменной: array [тип индекса (ов)] Of тип элементов;
Массив Х – одномерный, состоящий из двадцати элементов вещественного типа. Элементы массива хранятся в памяти компьютера последовательно друг за другом.
При использовании переменных для обозначения индекса их значения к моменту использования должны быть определены, а в случае арифметических выражений их результат не должен выходить за границы минимального и максимального значения индексов массива.
Индексы элементов массива могут начинаться с любого целого числа, в том числе и отрицательного, например:
Type bb = Array [-5..3] Of Boolean;
Массивы данного типа будут содержать 9 логических переменных, пронумерованных от -5 до 3.
1.3. Ввод и вывод одномерных массивов в Паскале
Ввод и вывод массивов осуществляется поэлементно.
Введем одномерный массив Х, состоящий из 30 элементов, то есть необходимо ввести некую последовательность элементов Х1, Х2, …, Х30.
Пусть i – индекс (порядковый номер) элемента в массиве Х. Тогда
Для ввода массива можно использовать любой цикл.
Первый вариант: ввод массива с использованием цикла с предусловием (Рисунок 1).
Program Primer_1;
Var i: integer;
X: array [1..30] of Integer;
Begin
i := 1;
While i 30;
Readln
End.
Массив X введен с использованием цикла с постусловием.
Третий вариант: ввод массива с использованием цикла с параметром (Рисунок 3).
Program Primer_3;
Var i: integer;
X: array [1..30] of Integer;
Begin
For i := 1 To 30 Do Read (X[i]);
Readln
End.
Массив вводится с помощью цикла с параметром, где в качестве параметра используется индекс элемента массива (i).
Вывод одномерного массива осуществляется аналогично.
В программе вместо операторов Read или Readln используются операторы Write или Writeln. Но просто заменить одни операторы на другие здесь недостаточно. Для того чтобы выводимые значения не сливались между собой, надо явным образом вставлять между ними разделитель – пробел или перевод строки. Приведем два возможных способа вывода массива:
На первый взгляд второй способ может показаться более простым и удобным, но это далеко не всегда так. Результат работы такой программы зачастую неудобно, а то и просто невозможно анализировать. Ведь каждый элемент массива будет располагаться в отдельной строке, следовательно, мы не сможем увидеть более 25 элементов одновременно. Кроме того, очень часто массив требуется распечатать дважды, чтобы сравнить состояние массива до обработки и результат его обработки. В этом случае сравнение состояний массива гораздо удобнее проводить, если они распечатаны в двух соседних строках, а элементы выровнены по столбцам, то есть к варианту 1 должна быть добавлена еще и форматная печать (указано количество позиций, которое должно отводиться на печать одного элемента).
Например, выведем одномерный массив Х1, Х2, …, Хn, состоящий из элементов вещественного типа, используя цикл с параметром (Рисунок 4):
Program Primer_4;
Const n = 30;
Var i: Integer;
X: Array [1..n] Of Real;
Begin
For i:= 1 To n Do Write (X[i] : 6 : 2, ‘ ‘);
Writeln;
Readln
End.
2. Примеры решения задач
2.1. Вычисление суммы и произведения элементов массива, удовлетворяющих заданному условию.
Задача 1. Дан целочисленный одномерный массив, состоящий из n элементов. Найти сумму и произведение нечетных элементов, кратных 3. (Презентация)
Введем обозначения: n – количество элементов в массиве; А – имя массива; i – индекс элемента массива; Ai – i-й элемент массива A; s – сумма нечетных элементов массива, кратных 3; p – произведение нечетных элементов массива, кратных 3.
Выходные данные: s, p.
Первоначально сумма искомых элементов равна нулю: не просуммировано ни одно слагаемое, то есть s:=0. Далее, используя любой оператор цикла, просматриваем весь массив от первого и до последнего элемента. И если при этом элемент массива нечетный и кратен 3, то к уже накопленной сумме добавляется очередное слагаемое, т.е. s:= s + A[i]. Здесь слева и справа от знака присваивания записано имя одной и той же переменной s, именно это обеспечивает постепенное накопление суммы: s справа – уже вычисленное известное значение суммы, s - ее новое, вычисляемое значение.
При просмотре массива можно сразу вычислить и произведение элементов массива, удовлетворяющих заданному условию. Произведение вычисляется с помощью оператора p:=p*A[i]. При этом p справа и p слева имеют разные значения: p справа – уже известное, вычисленное ранее значение произведения, p слева – новое, вычисляемое его значение. Первоначально искомое произведение равно единице, т.е. p:=1.
При решении этой задачи можно использовать любой из видов циклов. Рассмотрим несколько вариантов решения задачи.
Первый способ. Для решения используется цикл с параметром:
Program Primer1_1;
Var A: Array[1..20] Of Integer;
i, n, s, p: Integer;
Begin
Write (‘n=’); Readln (n);
For i:=1 To n Do Readln (A[i]);
s:= 0; p:=1;
For i:=1 To n Do
If (A[i] mod 2 <>0) and (A[i] mod 3 = 0) Then
Begin
s:=s+A[i]; p:= p*A[i]
End;
Writeln (‘s=’, s, ‘p=’, p);
Readln
End.
Второй способ. Для решения используется цикл с предусловием:
Program Primer1_2;
Var A: Array[1..20] Of Integer;
i, n, s, p: Integer;
Begin
Write (‘n=’); Readln (n); i:=1;
While i 0) and (A[i] mod 3 = 0) Then
Begin
s:=s+A[i]; p:= p*A[i]
End; i:= i + 1
End;
Writeln (‘s=’, s, ‘p=’, p);
Readln
End.
2.2. Нахождение количества элементов, удовлетворяющих заданному условию
Задача 2. Дан массив целых чисел. Найти количество тех элементов, значения которых положительны и не превосходят заданного натурального числа А. (Презентация)
Введем обозначения: n – количество элементов в массиве; X – имя массива; i – индекс элемента массива; Xi – i-й элемент массива X; А – заданное число; k – количество элементов, значения которых положительны и не превосходят заданного числа А.
Выходные данные: k.
Вводим с клавиатуры значение числа А. Количество элементов, значения которых положительны и не превосходят заданного числа А, вначале полагаем равным нулю, то есть k:=0. Если очередной элемент массива положителен и не превосходят заданного числа A, то количество таких элементов нужно увеличить на единицу, то есть k:=k + 1. Таким образом, обрабатываются все элементы массива.
При решении этой задачи можно использовать любой из видов циклов. Рассмотрим несколько вариантов решения задачи.
Первый способ. Для решения используется цикл с параметром:
Program Primer2_1;
Var X: Array[1..20] Of Integer;
i, n, k, A: Integer;
Begin
Write (‘n=’); Readln (n);
For i:=1 To n Do Readln (X[i]);
Write (‘A=’); Readln (A); k:= 0;
For i:=1 To n Do
If (X[i] >0) and (X[i] n;
Write (‘A=’); Readln (A); k:= 0; i:=1;
Repeat
If (X[i] >0) and (X[i] n;
Writeln (‘k=’, k);
Readln
End.
2.3. Нахождение номеров элементов, обладающих заданным свойством
Задача 3. Найти номера четных элементов, стоящих на нечетных местах. (Презентация)
Введем обозначения: n – количество элементов в массиве; X – имя массива; i – индекс элемента массива; Xi – i-й элемент массива Х.
Выходные данные: i.
Необходимо просмотреть весь массив. Если просматриваемый элемент является четным, а его порядковый номер – нечетный, то вывести его номер. При решении этой задачи можно использовать любой из видов циклов.
Составим программу с помощью цикла с параметром:
Program Primer3_1;
Var X: Array[1..20] Of Integer;
i, n: Integer;
Begin
Write (‘n=’); Readln (n);
For i:=1 To n Do Readln (X[i]);
For i:=1 To n Do
If (X[i] mod 2 = 0) and (i mod 2<>0) Then Write (i:5);
Readln
End.
Задача 4. Найти номер последнего отрицательного элемента массива.
Введем обозначения: n – количество элементов в массиве; А – имя массива; i – индекс элемента массива; Ai – i-й элемент массива A; m – номер последнего отрицательного элемента массива.
Выходные данные: m.
Последний отрицательный элемент массива – это первый отрицательный элемент, который встретится при просмотре массива с конца. Если очередной элемент не является отрицательным, то нужно уменьшать значение текущего индекса (i:=i-1), пока он не станет меньше номера первого элемента или не будет найден отрицательный элемент. Переменная m получает значение i (номер отрицательного элемента), т.е. m := i. Если в массиве нет отрицательного элемента, то значение переменной m остается равным нулю.
Program Primer3_2;
Const n=10;
Var A: Array[1..n] Of Integer;
i, m: Integer;
Begin
For i:=1 To n Do Readln (A[i]);
m := 0; i:=n;
While (i >= 1) and (A[i] >=0) Do i:=i-1; m:=i;
Writeln (‘m=’, m);
Readln
End.
Перечень вопросов, рассматриваемых в теме: массивы, описание массивов, заполнение массивов, типовые задачи обработки массивов.
Глоссарий по теме: массив, элемент массива, размерность массива, индекс элемента массива, сортировка.
Основная литература по теме урока:
Л. Л. Босова, А. Ю. Босова. Информатика. Базовый уровень: учебник для 11 класса. — М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2017
Дополнительная литература по теме урока:
- И. Г. Семакин, Т. Ю. Шеина, Л. В. Шестакова. Информатика и ИКТ. Профильный уровень: учебник для 11 класса. — М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012
- К. Ю. Поляков, Е. А. Еремин. Информатика. Углубленный уровень: учебник для 10 класса. В 2 ч. Ч. 2 — М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2013
- Андреева Е. В. Программирование — это так просто, программирование — это так сложно. Современный учебник программирования. — М.: МЦНМО, 2015
Теоретический материал для самостоятельного изучения
Рассмотрим следующую задачу: ввести с клавиатуры 20 действительных чисел и вычислить их сумму, при этом каждое из чисел сохранить в памяти для последующей обработки.
Для решения этой достаточно простой задачи мы будем вынуждены ввести 20 имен переменных, что, естественно, очень неудобно. Но ведь чисел может быть гораздо больше, чем 20!
Основное предназначение современных компьютеров — обработка большого количества данных. Очень сложно каждой переменной при этом давать собственное имя и не запутаться. Выходом их этой ситуации является использование более сложных по своей конструкции типов данных — составных (или структурированных). Одним из таких типов являются массивы.
Массив — это поименованная совокупность однотипных элементов, упорядоченных по индексам, определяющим положение элемента в массиве.
Элемент массива — отдельная переменная, входящая в массив.
Индекс элемента массива — номер элемента в этом массиве.
Размерность массива — количество элементов, которое содержит массив.
Массивы бывают одномерными и многомерными. Мы будем рассматривать только одномерные массивы. Их условно можно представлять в виде таблицы, которая состоит из множества ячеек, расположенных в одну строку или в один столбец.
Описание массивов
В языке Паскаль массивы описываются в блоке описания переменных следующим образом:
var : array [ ] of
- — описание индексации (нумерации) элементов массива. В качестве типа индекса можно использовать любые порядковые типы;
- — тип величин, непосредственно составляющих массив.
Приведем несколько примеров описаний:
- varday: array [1..365] of integer; — массив, состоящий из 365 целых чисел, которые пронумерованы от 1 до 365;
- vartem: array [0..11] of real; — массив, состоящий из 12 вещественных, пронумерованных от 0 до 11;
- var ocenka: array [–2..2] of char; — массив, состоящий из 5 символьных переменных с номерами от -2 до 2:
- const n=10; var slovo: array [1..n] of string; — n строковых величин, пронумерованных от 1 до n;
Для того, чтобы обратиться к элементу массива, нужно записать имя массива и в квадратных скобках индекс нужного элемента, например, day[100].
Рассмотрим основные приемы работы с массивами.
Заполнение одномерного массива значениями
Задать элементам массива значения мы можем:
— вводя значения с клавиатуры;
— случайным образом из некоторого диапазона;
Но какой бы способ мы ни выбрали, нам обязательно нужно организовать цикл.
Для начала договоримся, что мы имеем дело с массивом из 10 натуральных чисел (хотя тип элементов в данном случае значения не имеет).
Вывод элементов массива на экран
Вывод элементов также нужно организовывать с помощью цикла. При этом можно объединять процессы формирования массива и вывода его элементов на экран в один цикл, и выводить элементы массива либо в столбик, либо в строчку.
Воспользуемся вторым и третьим способами, рассмотренными выше:
Теперь перейдем к задачам обработки массивов.
Вычисление суммы элементов массива
Алгоритм решения практически полностью совпадает с алгоритмом нахождения суммы некоторого количества чисел, который мы уже рассматривали на третьем уроке в этой теме.
Следующая группа задач очень часто встречается нам в реальной жизни. Это задача поиска в массиве. Например, поиск нужного слова в словаре, поиск времени отправления нужного поезда в расписании и т. д.
В программировании поиск — одна из наиболее часто встречающихся задач вычислительного характера.
В алгоритмах поиска существуют два возможных варианта окончания их работы: поиск может оказаться удачным — заданный элемент найден в массиве и определено его месторасположение, либо поиск может оказаться неудачным – необходимого элемента в данном объеме информации нет. Кроме того, искомый элемент может встретиться в массиве неоднократно.
Рассмотрим несколько типовых задач, которые уже знакомы вам из курса основной школы.
Поиск в массиве элемента, удовлетворяющего некоторому условию
Например, требуется найти в массиве элемент, значение которого равно значению переменной p, или сообщить, что такого элемента в массиве нет.
Мы построим алгоритм, идея которого следующая:
Можно заметить, что наш алгоритм решает еще одну часто встречающуюся задачу обработки массивов — подсчет количества элементов, удовлетворяющих некоторому условию.
Поиск максимального (минимального) элемента массива
Подумаем, какие операции нужно выполнить, если требуется найти максимальный элемент. Естественно, как и в предыдущей задаче, операцию сравнения. Но с чем нам сравнивать очередной элемент массива?
Введем дополнительную переменную max, которой присвоим значение, равное значению элемента массива a[1]. Теперь будем сравнивать все элементы, начиная со 2-го, с max, и если найдем больший элемент, то присвоим его значение переменной max. Конечное значение этой переменной и будет значением наибольшего элемента массива.
Поиск максимального (минимального) среди всех элементов массива, удовлетворяющих некоторому условию
Допустим, нужно найти наибольшее среди всех четных чисел, входящих в массив произвольных натуральных чисел.
Прием, которым мы воспользовались в задаче 5, здесь может привести к ошибке. Например, на первом месте в массиве будет стоять НЕЧЕТНОЕ число, которое окажется больше всех четных. Здесь переменной max лучше присвоить начальное значение, заведомо меньшее всех элементов массива. Например, если наш массив составлен из натуральных чисел, то присвоить max значение -2. Если после окончания программы значение max останется таким же, это будет означать, что в массиве нет четных чисел. Если же они будут, max изменит значение.
Сдвиг элементов массива
Сдвиг элементов массива необходимо выполнять при удалении или вставке элементов. Если происходит удаление, то элементы, расположенные после удаленного, сдвигаются на одну ячейку влево. Если же происходит добавление, то элементы, расположенные после места вставки, сдвигаются вправо. При этом нужно учитывать, что размерность массива уже указана при его описании и измениться не может.
Таким образом при удалении элемента из массива мы можем получить, например, такую ситуацию. Допустим, имеется массив:
Удалим из него элемент с индексом i=4, т. е. a[1]=a[1], a[2]=a[2], a[3]=a[3], a[4]=a[5], a[5]=a[6], a[6]=a[7]. А вот для последнего элемента a[7] новое значение взять неоткуда. Он сохранит свое значение. Получим:
Чтобы избежать такого дублирования последнего элемента обычно на его место ставят число 0.
Программа удаления элемента из массива на языке Паскаль может выглядеть следующим образом:
Сложнее обстоит дело со вставкой элемента внутрь массива. Как мы сказали, при вставке все элементы, расположенные справа от места вставки, сдвигаются вправо. Последнему же элементу сдвигаться некуда, и он пропадет. Чтобы этого не произошло, нужно увеличить размерность массива на 1. Но учесть это надо при описании массива. Второй важный момент заключается в том, что сдвиг значений мы будем производить справа налево до заявленной позиции вставки:
Реверс массива
Реверс массива — это перестановка его элементов в обратном порядке: первый элемент становится последним, а последний — первым.
Из примера видно, что местами меняются 1-й элемент с N-м, второй — с (N–1)-м и т. д. Замечаем, что сумма индексов элементов, участвующих в обмене, равна N+1, поэтому элемент с номером i должен меняться местами с (N+1–i)-м элементом.
Теперь разберемся с организацией цикла. Если мы организуем цикл по всем элементам, то получим:
Все вернулось в исходное состояние, потому что реверс выполнился дважды. Чтобы этого не произошло, нужно остановить процесс обмена на середине массива, т.е. на элементе с индексом (N div 2).
Сортировка массива
Сортировка — один из наиболее распространенных процессов обработки данных.
Под сортировкой массива понимают расстановку элементов массива в заданном порядке.
Порядок сортировки может быть любым, для чисел обычно рассматривают сортировку по возрастанию или убыванию значений.
Цель сортировки — ускорить последующий поиск элементов, т. к. нужный элемент легче искать в упорядоченном массиве.
Существует много различных алгоритмов сортировки. Мы рассмотрим некоторые из них на примере сортировки массива целых чисел в порядке неубывания (a[i] 2 , где n — число элементов в массиве.
В предыдущем уроке мы ввели понятие структурированных данных.
Изучение данных структурированного типа начнем с регулярного типа данных — массивов.
Название регулярный тип массивы получили за то, что в них объединены однотипные элементы, упорядоченные (урегулированные) по индексам, определяющим положение каждого элемента в массиве.
Массив — структурированный тип данных, состоящий из фиксированного числа однотипных элементов, объединённых одним именем, где каждый элемент имеет свой номер (индекс).
Когда возникает необходимость использовать массивы?
Рассмотрим следующую задачу: ввести с клавиатуры 30 целых чисел и вычислить их сумму, при этом каждое из чисел сохранить в памяти для последующей обработки.
Мы будем вынуждены ввести 30 имен переменных, что, естественно, очень неудобно. Как быть?
В этом случае лучше организовать массив. Имя у всех элементов будет общее. Чтобы получить доступ к элементу, достаточно будет указать имя массива и его порядковый номер.
И так, массивы будем использовать тогда, когда нужно обработать большой объем однотипной информации, которую необходимо сохранить в памяти для последующей обработки.
Определим еще несколько понятий, связанных с массивами.
Элемент массива — отдельная переменная, входящая в массив.
Размерность массива — количество индексов, по которым определяется положение элемента в массиве.
Индексы элемента массива — совокупность номеров, определяющих его местоположение в массиве.
Чтобы лучше понять, что такое размерность массива, сравним их с таблицами.
Одномерный массив сравним с таблицей, состоящей из одной строки. Для определения положения элемента в строке достаточно знать порядковый номер ячейки, в которой находится элемент. Поэтому в одномерном массиве один индекс — порядковый номер элемента.
Двумерный массив — прямоугольная таблица. Для определения положения элемента в прямоугольной таблице нужно знать порядковый номер строки и столбца, на пересечении которых находится ячейка. Поэтому в двумерном массиве — два индекса, номер строки и номер столбца.
И так, потребность использовать массив возникает всякий раз, когда при решении задачи приходится иметь дело с большим, но конечным количеством однотипных данных, которые необходимо хранить в памяти.
Переходим к изучению массивов.
Описание массива
Прежде чем использовать массив в программе, его необходимо предварительно описать. Описать массив — значит выделить в памяти место, достаточное для хранения всех его элементов. Для этого надо указать имя массива и длину массива — количество элементов в нем. В большинстве случаев при задании размеров массива используются диапазоны изменения значений индекса.
При описании массива используется зарезервированное слово array (массив), указываются диапазон изменения для индексов и тип компонентов массива.
Способ 1. Описание массива с определением типа.
Способ 2. Описание массива без определения типа.
Двумерный массив описывается так же, как и одномерный. Различие состоит в том, что вы должны указать диапазон для двух индексов массива — положение каждого элемента массива A[i, j] определяется номером строки и номером столбца.
Например, описание двумерного массива натуральных чисел размера N x М может быть задано следующей строкой:
Вернемся к нашей задаче. У нас 30 целых чисел, выделим для них 30 ячеек, объединим их общим именем А.
| № | A | Имя А — это общее имя для всех элементов. Элементы массива — это числа, их 30 |
| 1 | 25 | |
| 2 | 64 | |
| 3 | 27 | |
| … | … | |
| 29 | 53 | |
| 30 | 89 |
Опишем одномерный массив из 30 целых чисел для этой задачи следующим образом:
myarray — это имя нового типа;
[1..30] — в квадратных скобках указывается номер первого элемента, затем, после двух точек, номер последнего элемента массива, в этом примере первый элемент имеет номер 1, а последний — номер 30;
Integer — тип всех элементов массива.
Так как каждый элемент имеет свой номер, то к каждому элементу можно обращаться непосредственно. Для того чтобы получить доступ к i-му элементу этого массива, необходимо записать: A[i] — сначала имя массива, а в квадратных скобках указывается номер элемента, к которому обращаемся, — i.
Например, обращаемся к первому элементу массива А — А[1], а к пятому — А[5].
Тот же самый массив может быть задан и при определении соответствующей переменной:
Особенность языка Паскаль
Особенностью языка Паскаль является то, что число элементов массива фиксируется при описании и в процессе выполнения программы не меняется. Это считается недостатком языка, так как не во всех программах можно заранее предсказать необходимый размер массива (который может определяться в зависимости от тех или иных условий, возникающих в процессе исполнения).
Для решения этой проблемы используют прием, позволяющий имитировать работу с массивами переменной длины, который заключается в следующем: в разделе описания предварительно определяют возможное максимальное значение размера массива, а затем в программе запрашивают текущее значение размера и используют это значение далее при заполнении и обработке массива.
На следующем уроке мы рассмотрим основные алгоритмы, которые используются при обработке данных, хранящихся в массиве.
До сих пор мы работали с простыми типами данных. При решении практических задач данные часто объединяются в различные структуры данных, например, в массивы .
В языках программирования массивы используются для реализации таких структур данных, как последовательности и таблицы.
Массив — это поименованная совокупность однотипных элементов, упорядоченных по индексам, определяющим положение элемента в массиве.
Решение р азнообразных з адач, с вязанных с о бработкой м ассивов, базируется на р ешении т аких т иповых з адач, к ак:
- с уммирование э лементов м ассива;
- п оиск э лемента с з аданными с войствами;
- сортировка массива.
Перед использованием в программе массив должен быть описан, т.е. должно быть указано имя массива, количество элементов массива и их тип.
Это необходимо для того, чтобы выделить в памяти под массив блок ячеек нужного типа. Общий вид описания массива:
Здесь oписан массив \(a\) из десяти целочисленных значений. При выполнении этого оператора в памяти компьютера будет выделено десять ячеек целого типа.
Небольшой массив с постоянными значениями может быть описан в разделе описания констант:
В э том с лучае н е п росто в ыделяются п оследовательные я чейки пам яти — в них сразу ж е з аносятся с оответствующие значения.
Босова Л. Л., Босова А. Ю., Информатика: учебник для 9 класса. М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 214 с.
Массивы в Паскале необходимы для работы с данными одного типа. Они освобождают от нудной и однообразной работы при выполнении разных вычислений над десятками целых чисел и спасают от неэффективных монотонных действий в программировании, экономят время.
Описание массива в Паскале
Что такое массив? Это ячейки памяти с однотипными данными, расположенные последовательно.
Каждая ячейка имеет номер, т. е. индекс, но все они находятся под общим названием переменной. Индекс ячейки указывает на ее компоненты, которые там находятся.
Процесс над одним массивом производится с использованием имени переменной, которая связана с областью содержащихся в нем данных.
Другими словами, массив – это компоненты одного вида, собранные в ячейках под общей переменной.
Ячейка становится его динамичной частью. Она нумеруется, и при заполнении порядковый номер каждого элемента становится ее индексом.
А[1..10] – массив с именем А и размером 10;
ST[1..R], R = 7 – массив с именем ST, состоящий из 7 элементов.
Прежде чем использовать массив, его нужно описать.
Вот примерная схема:
var : array [ макс_знач_индекса>] of ;
Например: var a: array [1 .. 10] of integer.
Вместо того, чтобы объявлять отдельные переменные, такие как N o 1, N o 2, . и N o 100, вы задаете только одну переменную. Определенный компонент в хранилище доступен по индексу.
Самый низкий адрес имеет первый компонент, а самый высокий адрес – последний.
Количество компонентов может быть разным.
Одномерные массивы
Массивы, компоненты которого определяются одним индексом, называются одномерными. Это может быть список группы, полка с книгами, телефонный справочник.
Он может иметь как минимальный диапазон элементов, так и максимальный.
В Pascal индекс массива может иметь любой скалярный тип, например, целое число, логическое значение, перечисление, кроме действительного. Индексы также могут иметь отрицательные значения.
Пример ввода одномерного массива в Паскале:
Двумерные и многомерные массивы
Размерность массивом может быть разной.
Двумерные хранилища и многомерные – это наборы, в которых хранятся переменные во втором или n-м измерении, имеющие n * m мест хранения.
Размерные матрицы Mutli, включая 2-мерный набор, объявляются с использованием нескольких квадратных скобок, расположенных рядом друг с другом, или с использованием запятых с квадратными скобками в качестве альтернативы.
Двумерный массив можно рассматривать как прямоугольную сетку с двумя индексами, один из которых задает строку, а другой – столбец.
Например, календарь, подобный тому, что представлен на рисунке, можно рассматривать как двумерную таблицу, имеющую строки, известные как недели, и столбцы, известные как дни. Тем не менее, календарь так же можно рассматривать как набор массивов: месяц – это массив недель, а неделя – дней.
В Паскале эта декларация записывается как единый блок:
TYPE DayType = INTEGER;
DayNames = (Sun, Mon, Tue, Wed, Thu, Fri, Sat);
WeekType = ARRAY [DayNames] OF DayType;
MonthType = ARRAY [1..6] OF WeekType;
Тип MonthType также может быть записан как:
TYPE MonthType = ARRAY [1..6] OF
ARRAY [DayNames] OF DayType;
Можно записать с использованием ярлыка, как:
Тип MonthType = ARRAY [1..6, DayNames] OF DayType;
DayNames = (Вс,Пн,Вт,Ср,Чт,Пт,Сб);
WeekType = ARRAY [DayNames] OF DayType;
MonthType = ARRAY [1..6] OF WeekType;
Как задать массив в Паскале
Массивы применяются в качестве обычных матриц для сбора и хранения типизированных компонентов.
Ввести его можно с клавиатуры, вручную, набирая каждый элемент, или использовать циклы: For i:=1 to 20 do read (a[ i ]);
Реализуется он с помощью функции Random:
For i:=1 to 10 do a[ i ]:=random(100);
Вывод
В отдельных случаях бывает необходимо вывести значения элементов матрицы на экран. Так, если сортировка значений случайная, нужно понимать, что представляет собой начальный набор, и как он будет выглядеть после обработки.
Пример: For i:=1 to 10 do write (a[ i ], ‘ ‘);
В Паскале применяются разные алгоритмы, в частности, поиск и сортировка компонентов, находящихся в одном хранилище. Но это требует отдельной статьи.
Заключение
Итак, задача матрицы – ускорение действий. Конечно, если дело касается только 5 переменных, можно обойтись и без нее. А как быть, если речь идет о 100 или 1000 переменных. Нужно вбивать вручную каждый элемент для ввода и еще столько же для вывода?
Решение очевидно: лучше не забрасывать информатику 9-го класса и научиться работать в Паскале. Это полезно, если вы хотите хранить большие объемы данных для последующего использования в программе.
Читайте также: