Файл: Лекция №5 Обработка массивов на языке С++.pdf

Лекция 5. Обработка массивов в языке Си++

Массив структурированный тип данных ,состоящий из фиксированного числа элементов одного типа. На рис. 5.1 представлен массив вещественных чисел X.

Рисунок 5.1: Пример массива

Одномерный массив описывают так:

тип имя_переменной [n];

где n количество элементов в массиве ,причем нумерация начинается с нуля :от 0до n 1. Например:

int х[10]; float g[25];

Обратиться к элементу одномерного массива можно, указав имя массива и номер элемента в квадратных скобках.

Например,

Например, double m[3][4];

Обращаются к элементу матрицы, указывая последовательно в квадратных скобках соответствующие индексы:

Например, a[1][2] элемент матрицы a,находящийся в первой строке и втором столбце . Массиву, как и простой переменной, можно присвоить начальные значения в момент его описания.

Например,

float a[5]={1.2,(float)3/4, 5./6,6.1,7.8};

5.1. Ввод элементов массива

Блок-схема ввода алгоритма элементов массива представлена на рис. 5.2. Реализация

алгоритма на С++ представлена ниже.

//Первая версия программы ввода элементов массива. #include <stdio.h>

#include <math.h> int main()

{

float x[10]; int i,n; printf("\n N="); scanf("%d",&n);

i=0;i<N;i++

Вывод x[i]

Рисунок 5.3: Блок-схема вывода элементов массива

Реализация алгоритма на С++ представлена ниже. При организации вывода элементов

массива можно использовать специальные символы \t \n. printf("\n Массив X\n");

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

printf("%g\t",x[i]);

printf("\n"); cout<<"\n Massiv X \n";

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

cout<<x[i]<<"\t";

5.3. Основные алгори тмы обрабо тки массивов

5.3.1 Алгоритм вычисления суммы элементов массива

Дан массив X, состоящий из n элементов. Найти сумму элементов этого массива. Процесс накапливания суммы элементов массива и практически ничем не отличается от суммирования значений некоторой числовой последовательности. Переменной S присваивается значение равное нулю, затем последовательно суммируются элементы массива X. Блок-схема алгоритма расчета суммы приведена на рис. 5.4.

Рисунок 5.4: Блок-схема нахождения

суммы элементов массива

Реализация на C++. for(s=i=0;i<N;i++)

s+=X[i];

//Это можно записать и так //for(s=i=0;i<N;s+=X[i],i++);

5.3.2 Алгоритм вычисления произведения элементов массива

Дан массив X, состоящий из n элементов. Найти произведение элементов этого массива . Решение этой задачи сводится к тому, что значение переменной Р, в которую предварительно была записана единица, последовательно умножается на значение i го элемента массива . Блок-схема алгоритма приведена на рис. 5.5.

Рисунок 5.5: Алгоритм нахождения

произведения элементов массива

Реализация на C++. for(P=1,i=0;i<n;i++)

P*=X[i];

5.3.3. Поиск максимального элемента и его номера

Алгоритм решения задачи следующий. Пусть в переменной с именем max хранится значение максимального элемента массива, а в переменной с именем nmax его номер .Предположим , что нулевой элемент массива является максимальным и запишем его в переменную nax, а в nmax его номер то( есть ноль ).Затем все элементы ,начиная с первого ,сравниваем в цикле с максимальным. Если текущий элемент массива оказывается больше максимального, то записываем его в переменную max, а в переменную nmax текущее значение индекса i. Процесс определения максимального элемента в массиве изображен при помощи блок- схемы на рис. 5.6.

Рисунок 5.6: Поиск максимального элемента массива и его

номера

Реализация алгоритма в С++. for(max=X[0],nmax=0,i=1;i<n;i++)

if (x[i]>max)

{

max=x[i]; nmax=i;

}

Алгоритм поиска минимума будет отличаться знаком в блоке сравнения. Значительно более интересной является задача поиска минимального (максимального) элемента массива, среди элементов массива, удовлетворяющих некоторому условию. Рассмотрим на примере поиска

минимального значения, среди положительных элементов массива. for(i=k=0;i<n;i++)

//Если элемент положительный, if (x[i]>0)

{

//то увеличиваем количество положительных элементов на 1. k++;

//Если это первый положительный элемент, то объявляем его

//минимальным, иначе

if (k==1) {min=x[i];nmin=i;}

// сравниваем его с минимальным else if (x[i]<min)

{

min=x[i]; nmin=i;

}

}

5.3.4. Алгоритм удаления элемента из массива

Пусть необходимо удалить из массива, состоящего из семи элементов, четвертый по номеру элемент. Для этого необходимо выполнить смещение элементов.

x[3]=x[4];x[4]=x[5];x[5]=x[6];

Блок схема этого процесса представлена на рис. 5.7.

Рисунок 5.7: Удаление

четвертого по счету элемента

Блок-схема удаления элемента с номером M из массива X, в котором N элементов изображена на рис. 5.8.

Рисунок 5.8: Блок-схема удаления

элемента из массивов

Реализация в С++. for(i=M;i<N-1;i++)

x[i]=x[i+1]; N--

занял свою позицию. Найденный максимальный элемент меняем местами с (n-2)-м элементом. Описанную выше операцию поиска проводим n-1 раз, до полного упорядочивания элементов в массиве.

Рисунок 5.10: Алгоритм сортировки выбором

Реализация алгоритма упорядочивания на С++ int main()

{

float b,max,a[20]; int i,j,n,k,nom; cout<<"n="; cin>>n;

cout<<"Massiv a\n"; for(i=0;i<n;i++)

cin>>a[i];

k=n; for(j=0;j<=k-2;j++)

{

max=a[0];nom=0;

for(i=1;i<k;i++) if (a[i]>max)

{

max=a[i];

nom=i;

}

b=a[k-1]; a[k-1]=a[nom]; a[nom]=b;