Презентация на тему "ЛЕКЦИЯ № 1.Массивы в С++"

Содержание

• 
  Слайд 1

  ЛЕКЦИЯ № 1.Массивы в С++

• 
  Слайд 2
  

  Массив – именованная последовательность областей памяти, хранящих однотипные элементы

• 
  Слайд 3
  

  Синтаксис определения массива без дополнительных спецификаторов и модификаторов

  []; или []; Тип – тип элементов объявляемого массива. Элементами массива не могут быть функции, файлы и элементы типа void.
• 
  Слайд 4
  

  при объявлении массив инициализируется; массив объявлен как формальный параметр функции; массив объявлен как ссылка на массив, явно определенный в другом файле. Например: int a[100]; //массив из 100 элементов целого типа double d[14]; // массив из 14 элементов типа double char s[]="Программирование"; //символьный массив constint t=5, k=8;floatwer[2*t+k]; //массив из 2*t+k элементов вещественного типаintsample[853];/*массив из элементов sample[0], sample[1], sample[2],...,sample[852] типа int*/ равносильно объявлению constintN_max=853;intsample[N_max]; //равносильно объявлению #defineN_max 853...intsample[N_max];

• 
  Слайд 5

  Инициализация одномерных массивов

  Например: float t[5]={1.0, 4.3, 8.1, 3.0, 6.74}; charb[7]={'П','р','и','в','е','т'};/*в данных примерах длину массива компилятор вычисляет по количеству начальных значений, перечисленных в фигурных скобках*/ intd[10]={1, 2, 3}; chara[10]="Привет";/*в данных примерах определяется значение только заданных переменных d[0],d[1],d[2] и a[0],a[1],...,d[9], остальные элементы не инициализируются*/

• 
  Слайд 6
  

  Пусть необходимо проинициализировать массивы для создания таблицы сообщений об ошибках: char e1[12] = "read error\n"; chare2[13] = "write error\n"; chare3[18] = "cannot open file\n"; Компилятор С++ сам сформирует нужное значение по количеству инициализирующих данных. В нашем случае под массив e2 будет отведено 13 байтов, включая последний байт с нулевым кодом, завершающий каждую строку. Оператор printf("%s имеет длину, равную %d\n",e2,sizeof (e2)); выведет на экран writeerror имеет длину, равную 13

• 
  Слайд 7

  Обращение к элементам одномерного массива

  Адресация элементов массива осуществляется с помощью индексированного имени. Синтаксис обращения к элементу массива: ИмяМассива[ВыражениеТипаКонстанты]; или ИмяМассива[ЗначениеИндекса];

• 
  Слайд 8
  

  Таким образом, чтобы обратиться к элементу массива, надо указать имя массива и номер элемента в массиве (индекс). Например: a[0] – индекс задается как константа, d[55] – индекс задается как константа, s[i] – индекс задается как переменная, w[4*p] – индекс задается как выражение. Следует помнить, что компилятор в процессе генерации кода задет начальный адрес массива, который в дальнейшем не может быть переопределен. Начальный адрес массива – это адрес первого элемента массива. Вообще в программе начальным адресом массива считается ИмяМассива либо &ИмяМассива[0]. Имя массива считается константой-указателем, ссылающимся на адрес начала массива.

• 
  Слайд 9

  Определение размера памяти для одномерных массивов

  Массив занимает непрерывную область памяти. Для одномерного массива полный объем занимаемой памяти в байтах вычисляется по формуле: Байты = sizeof(тип) * размер массива Например, пусть одномерный массив A состоит из элементов, расположенных в памяти подряд по возрастанию индексов, и каждый элемент занимает по k байт. Тогда адрес i -того элемента вычисляется по формуле: адрес(A[i]) = адрес(A[0]) + i*k

• 
  Слайд 10

  Пример 1. Определение размера памяти одномерного массива.

  #include "stdafx.h“ #include using namespace std; #define v 4 #define p 3  int _tmain(intargc, _TCHAR* argv[]){ constint q=4, r=1; inti_mas[10]; int k=sizeof(i_mas); cout

• 
  Слайд 11
  

  doubled_mas[2*q-r]; intw=sizeof(d_mas); cout

• 
  Слайд 12

  Результат выполнения программы:

  i_mas[10] занимает 40 байт – 4 байта (тип int ) * 10 (количество элементов массива) f_mas[7] = {2.0,4.5,8.3,7.0,1.0} занимает 28 байт – 4 байта (тип float ) * 7 (объявленное количество элементов массива) d_mas[2*q-r] занимает 56 байт – 8 байт (тип double ) * 7 (вычисленное через формулу количество элементов массива) d1_mas[2*v/p] занимает 16 байт – 8 байт (тип double ) * 2 (вычисленное через формулу количество элементов массива) c_mas[]="Программирование" занимает 17 байт – 1 байт (тип char ) * 17 (16 знаков + нулевой байт '\0' )

• 
  Слайд 13

  Указатели и одномерные массивы

  Поскольку имя массива является указателем, допустимо, например, такое присваивание: intarrаy[25];int *ptr;ptr=array; Здесь указательptr устанавливается на адрес первого элемента массива, причем присваиваниеptr = arrаy можно записать в эквивалентной форме ptr=&arrаy[0].

• 
  Слайд 14
  

  Адрес каждого элемента массива можно получить, используя одно из трех выражений:

  А обращение к пятому элементу массива можно записать как: array[4], *( array + 4), *(рtr + 4). Эти операторы вернут пятый элемент массива.

• 
  Слайд 15

  Указатели в одномерном массивеПример 2:

  #include "stdafx.h " #include using namespace std; int_tmain(intargc, _TCHAR* argv[]){ intarray[10]; int*p; p=&array[0]; /*эквивалентные операции присваивания*/ *array=2; printf("%d\n", array[0]); array[0]=2; printf("%d\n", array[0]); *(array+0)=2; printf("%d\n", array[0]); *p=2; printf("%d\n", array[0]); p[0]=2; printf("%d\n", array[0]); *(p+0)=2; printf("%d\n", array[0]); system("pause"); return0;}

• 
  Слайд 16
  

  Использование элементов массивов в выражениях (операции с элементами массивов)

  С элементами объявленного массива можно выполнять все действия, допустимые для обычных переменных этого типа (выше был приведен пример целочисленного массива, т.е. типа int ). Например, возможны операторы присваивания: hours[4] = 34;hours[5] = hours[4]/2; или логические выражения с участием элементов массива: if(number = 40) { ... } Присвоить значения набору элементов массива часто бывает удобно с помощью циклов for или while. Для массивов не допустима операция прямого присваивания.

• 
  Слайд 17

  Генерация одномерных массивов

  Генерацию массива (массивов) в программе оформляют в виде отдельной функции. Стандартными способами генерация массивов являются: ввод данных с клавиатуры, формирование значений через генератор случайных чисел, вычисление значений по формуле, ввод данных из файла. При этом при формировании значений элементов используют цикл по индексам элементов или арифметические операции с указателем на массив. В данной работе рассмотрим первые три способа генерации массивов ( Примеры 3, 4, 6 ).

• 
  Слайд 18

  Вывод одномерных массивов

  Одномерные массивы удобно выводить в строку или в столбец в зависимости от задачи ( Пример 3 и 4). Пример 3. /*Генерация целочисленного массива числами с клавиатуры и вывод массива в строку*/ #include "stdafx.h " #include using namespace std; #define max 20  voidgen (intk,int *pp);//прототип функции генерации массива voidout (intk,int x[max]);//прототип функции вывода массива  int_tmain(intargc, _TCHAR* argv[]){ inta[max],n,*p; do {

• 
  Слайд 19
  

  printf("\nВведите количество элементов массива n (nmax); //проверка выхода за границы массива p=a; gen(n,p); out(n,a); system("pause"); return 0;} //Описание функции генерации массива с клавиатуры voidgen(intk,int *pp){ /*передача указателя как параметра позволяет вернуть сформированный массив в основную программу*/ inti; printf("\nВведите значения %d элементов массива: \n",k); for (i=0;i

• 
  Слайд 20
  

  }}  //Описание функции вывода массива в строку void out (intk,int x[max]){ inti; printf("\nВывод значений %d элементов массива в строку: \n",k); for (i=0;i

• 
  Слайд 21
  

  Пример 4.Описание функции генерации массива значениями элементов арифметической прогрессии

  voidgen(intk,int x[max]) { inti,d; printf("\nВведите нулевой элемент прогрессии: "); scanf("%d",&x[0]); printf("\nВведите разность прогрессии: "); scanf("%d",&d); for (i=1;i

• 
  Слайд 22

  Пример 5.Описание функции вывода массива в столбец

  void out (intk,int x[max]){ inti; printf("\nВывод значений %d элементов массива в столбец: \n",k); for (i=0;i.

• 
  Слайд 23
  

  Для написания кода генерации массива случайными целыми числами используется:

  Функция srand(). Синтаксис: voidsrand(unsignedseed); – функция устанавливает свой аргумент как основу ( seed ) для новой последовательности псевдослучайных целых чисел, возвращаемых функцией rand(). Сформированную последовательность можно воспроизвести. Для этого необходимо вызвать srand() с соответствующей величиной seed. Для использования данной функции необходимо подключить библиотечный файл .

• 
  Слайд 24
  

  Функция rand(). Синтаксис: intrand(void); – функция возвращает псевдослучайное число в диапазоне от нуля до RAND_MAX. Для использования данной функции необходимо подключить библиотечный файл . Константа RAND_MAX определяет максимальное значение случайного числа, которое может быть возвращено функцией rand(). Значение RAND_MAX – это максимальное положительное целое число. //генерация случайных целых чисел на [a,b) x[i]=rand()%(b-a)+a;//генерация случайных вещественных чисел на [a,b) y[i]= rand()*1.0/(RAND_MAX)*(b-a)+a;

• 
  Слайд 25
  

  Пример 6.Описание функции генерации массива случайными вещественными числами на[a,b)

  voidgen(intk,int a, int b, float x[max]){ inti; srand(time(NULL)*1000); //устанавливает начальную точку генерации случайных чисел for (i=0;i

• 
  Слайд 26

  Ключевые термины:

  Генерация массива – это автоматическое формирование значений его элементов. Значение элемента массива – это значение, хранящееся по адресу, который соответствует данному элементу. Измерение массива – это количество индексов в определении массива. Имя массива – идентификатор, именующий выделенную под массив область памяти. Индекс элемента массива – это порядковый номер элемента в последовательности. Инициализация массива – это формирование значений его элементов. Массив – это именованная последовательность областей памяти, хранящих однотипные элементы. Одномерный массив – это массив, измерение которого равно единице. Размер массива – это количество элементов в массиве. Тип массива – это тип элементов массива. Указатель на массив – это адрес области памяти, выделенной под массив. Элемент массива – это каждая область памяти из последовательности областей, выделенных под массив.

• 
  Слайд 27

  Вопросы для самоконтроля

  Почему в программе на С++ необходимо, чтобы был известен размер массива? Можно ли выполнить прямое присваивание массивов объявленных так: int x[10], y[10];? Когда, с какой целью и почему возможно объявление безразмерных массивов? В чем отличие обращения к элементам массива с помощью индексированного имени и посредством арифметики с указателями? Может ли значение элемента массива использоваться в качестве индекса другого элемента массива? Эквивалентны ли для массива mas следующие обращения и почему: mas и &mas[0]? Какие ограничения распространяются на тип массива? Каким образом можно определить объем памяти, выделяемой под массив? Каким образом можно составить выражение для генерации массива случайными целыми числами на заданном промежутке?