Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Основные теоретические положения





 

Определение массивов

 

Массив (array) – это тип данных, предоставляющий набор однородных значений, доступ к которым осуществляется с помощью индексов (индексированный набор однотипных данных). В языке С++ допустимы массивы любых типов – массивы скалярных значений, массивы указателей, массивы структур, массивы объектов, массивы массивов.

Объявление массива имеет префиксную форму и в общем виде может быть представлено так:

 

тип имя_массива [размер]; // вектор

тип имя_массива [размер_1][размер_2]; // матрица

 

Доступ к элементу массива осуществляется через его имя и значение индекса, приведенное в квадратных скобках:

 

имя_массива [выражение]

имя_массива [выражение_1][выражение_2],

 

Здесь выражение – это выражение целого типа, значение которого должно быть в диапазоне от 0 до (размер – 1). Компилятор не выполняет строгую проверку выхода индекса за границы диапазона.

 

Примеры объявления массивов:

 

int m[10]; // массив-вектор из 10 целых, доступ – m[i], i = 0 ÷ 9

float mm[3][4]; //массив-матрица из 3 ´ 4 вещественных, доступ mm[i][j], i = 0÷2, j = 0÷3

char *d[3]; //массив из 3 указателей на char (строк), доступ d[i], i = 0÷2

Массив может быть инициализирован при объявлении:

int m[10] = {9,8,7,6,5,4,3,2,1,0};

float mm[3][4] = {{0.1,0.2,0.3,0.4},{1.1,1.2,1.3,1.4},{2.1,2.2,2.3,2.4}};

char *d[] = {«С++», «Паскаль», «Ада»}; // размер соответствует количеству // инициализаторов

 

Массивы и указатели

 

Имя массива является базовым (начальным) адресом в памяти, где хранится массив, это адрес элемента массива с индексом 0: m = &m[0]. В этой связи доступ к памяти для массивов и указателей ничем не отличается:

 

int m[10], *p = m; //p = &m[0]

for (int i = 0 ; i < 10; i++)

m[i] = i; // p[i] = i;

Выражения вида: m[i], mm[i][j] соответствуют выражениям более низкого уровня: *(m + i), *(*(mm + i) + j).

Имя массива-матрицы mm является базовым адресом одномерного массива указателей (mm[i] – адрес i-й строки), каждый элемент которого – также одномерный массив.

Например, массив int mm[N][M] может быть сформирован на базе массива int *mm[N] при выделении для каждого элемента (mm[i]) памяти для хранения M целых чисел или на базе указателя int **mm при выделении сначала памяти для хранения N указателей на int, а затем для хранения M целых по каждому из N указателей.



 

 

Передача массивов функциям

 

Для обработки массива функций базовый адрес массива передается по значению, содержимое массива при этом не копируется.

 

П р и м е р: определение функции

 

int summa (const int m[], int s) // m – указатель, m = massiv, s – размер, s = size

{ int i, sum = 0;

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

sum+ = m[i];

return sum;

}

вызов функции

y = summa(massiv, size); // massiv – имя массива, size – размер

 

Наличие const в объявлении формального параметра m не позволит функции изменить содержимое массива.

 

 

Массивы-строки

 

Тип char* или char[] является формой строкового типа при условии, что последовательность символов заканчивается нулевым символом – ‘\0’. Только в этом случае функции из типа string или string.h могут обрабатывать строки. В библиотеке string (ANSI C++) реализован шаблонный класс string, который может использоваться как стандартизованный строковый тип. При этом необходимо подключить пространство имен стандартных библиотек: using namespace std;

 

П р и м е р : char *s1 = ”C++”; // объявление и инициализация

сhar s2[] = {‘C++’,’+’,’+’,’\0’}; //инициализация

string s3 = ”C++”; // строк

 

Операторы управления свободной памятью

 

Для создания и уничтожения объектов применяются операторы new и delete, которые отвечают за выделение и освобождение свободной памяти. Это необходимо при работе с динамическими структурами данных такими, как векторы, матрицы, списки, деревья.

В общем виде операторы new и delete принимают следующие формы:

 

new имя_типа

new имя_типа (инициализатор)

new имя_типа [выражение]

delete выражение

delete [] выражение

 

П р и м е р : int *p, *m; // объявление p и m

p = new int(10); // выделение памяти и инициализация

m=new int[10]; // выделение памяти для массива из 10 целых

delete p; // освобождение памяти

delete []m; // освобождение памяти

Задания

 

1. Сформировать случайным образом два массива, расположив их, соответственно, в статической и динамической памяти; тип массива: 1) «вектор»; 2) «матрица»; 3) «куб».

2. Реализовать функцию обработки массива для следующих вариантов:

1) вычислить сумму и число положительных элементов вектора (каждой строки матрицы, каждой матрицы куба);

2) найти два максимальных элемента;

3) выполнить сортировку по возрастанию;

4) вычислить произведение положительных элементов вектора (матрицы, куба);

5) вычислить среднее арифметическое суммы элементов вектора (матрицы, куба);

6) если элемент вектора (матрицы, куба) £ 10, то вычислить произведение этих элементов, иначе вычислить сумму;

7) переставить элементы вектора (строк матрицы, матриц куба): 1 « N, 2 « N-1 и т.д.;

8) найти произведение первых трех элементов вектора (элементов третьего столбца матрицы, элементов третьей матрицы куба);

9) вычислить сумму последних трех положительных элементов вектора (элементов третьей строки матрицы, элементов третьей снизу матрицы куба);

10) выполнить сортировку по убыванию;

11) найти число элементов вектора (матрицы, куба), кратных пяти;

12) записать в вектор (матрицу, куб) на место отрицательных элементов нули, а на место положительных элементов – единицы;

13) найти два минимальных элемента;

14) найти сумму четных элементов вектора (элементов каждой четной строки матрицы, элементов четных матриц куба);

15) если элементы вектора (матрицы, куба) кратны двум, то вычислить произведение этих элементов, вычислить сумму оставшихся элементов;

16) найти сумму нечетных элементов вектора (элементов каж­дой нечетной строки матрицы, элементов нечетных матриц куба);

17) найти число элементов вектора (матрицы, куба), кратных трем;

18) вычислить сумму первых двух положительных элементов вектора (элементов второй строки матрицы, элементов второй матрицы куба);

19) вычислить сумму положительных элементов вектора (матрицы, куба) и вывести на экран индексы этих элементов;

20) найти квадраты элементов вектора (матрицы, куба) и вывести на экран новый вектор (матрицу, куб).

Проверьте работоспособность программы на тестовом наборе данных.

 

Контрольные вопросы

 

1. Что такое массив? Сформулируйте правила индексирования и инициализации массива.

2. Каким образом создается динамический массив? В чем различия между указателями массивов?

3. Опишите механизм передачи массива функциям.

4. Покажите взаимосвязь между массивами, указателями и ссылками.

5. Что означает «выход за границы массива», к чему это может привести?

6. В чем заключаются особенности работы со строками?

7. Каким образом осуществляется управление свободной памятью?

 

Раздел III

 

ОБРАБОТКА СТРУКТУРИРОВАННЫХ

ТИПОВ ДАННЫХ

Цель работы: изучить способы определения структур, правила инициализации и доступа к элементам структур; приобрести практические навыки передачи структур функциям; изучить способы создания динамических структур данных, особенности работы с объединениями.

Основные теоретические положения

 

Определение структур

 

Структура (struct) – это агрегатный тип, содержащий компоненты данных разных типов и позволяющий описывать сложные модели данных.

Доступ к компонентам осуществляется с помощью оператора выбора элемента структуры «.» или посредством оператора указателя структуры «→».

Синтаксис объявления структурированного типа обобщенно имеет вид:

 

struct имя_типа {тип_1 элемент_1;

тип_2 элемент_2;

………………….

тип_n элемент_n;

};

 

Н а п р и м е р :

struct type {char name[50]; // наименование

int id_n; // идентификационный номер

};

 

После этого тип type может быть использован в программе для объявления переменных:

 

type a, *p;

 

 

Инициализация структур

 

Инициализация структур осуществляется через доступ к элементам структурных переменных:

 

strcpy (a.name, “Наименование_1”); // инициализация

a.id_n = 101; // переменной а

p = new type; // инициализация указателя p

strcpy (p→name, “Наименование_2”); // инициализация

p→id_n = 102; // области памяти, адресуемой через p

 

 





Рекомендуемые страницы:

Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015- 2021 megalektsii.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.