Массив

Не снимайте пометку о выставлении на переименование до окончания обсуждения.
Дата постановки — 4 ноября 2012.

В ряде языков программирования, например, Лисп, JavaScript, PHP, Ruby применяются также ассоциативные массивы (или хэш-массивы), в которых элементы не обязательно являются однотипными, а доступ к ним не обязательно осуществляется по индексу.

Содержание

Общее описание

Массив — упорядоченный набор данных, для хранения данных одного типа, идентифицируемых с помощью одного или нескольких индексов. В простейшем случае массив имеет постоянную длину и хранит единицы данных одного и того же типа.

Количество используемых индексов массива может быть различным. Массивы с одним индексом называют одномерными, с двумя — двумерными и т. д. Одномерный массив нестрого соответствует вектору в математике, двумерный — матрице. Чаще всего применяются массивы с одним или двумя индексами, реже — с тремя, ещё большее количество индексов встречается крайне редко.

Пример статического массива на языке Паскаль

Поддержка индексных массивов (свой синтаксис объявления, функции для работы с элементами и т. д.) есть в большинстве высокоуровневых языков программирования. Максимально допустимая размерность массива, типы и диапазоны значений индексов, ограничения на типы элементов определяются языком программирования и/или конкретным транслятором.

В языках программирования, допускающих объявления программистом собственных типов, как правило, существует возможность создания типа «массив». В определении такого типа может указываться размер, тип элемента, диапазон значений и типы индексов. В дальнейшем возможно определение переменных созданного типа. Все такие переменные-массивы имеют одну структуру. Некоторые языки поддерживают для переменных-массивов операции присваивания (когда одной операцией всем элементам массива присваиваются значения соответствующих элементов другого массива).

Объявление типа «массив» в языке Паскаль

Специфические типы массивов

Динамические массивы

Динамическим называется массив, размер которого может меняться во время исполнения программы. Для изменения размера динамического массива язык программирования, поддерживающий такие массивы, должен предоставлять встроенную функцию или оператор. Динамические массивы дают возможность более гибкой работы с данными, так как позволяют не прогнозировать хранимые объёмы данных, а регулировать размер массива в соответствии с реально необходимыми объёмами. Обычные, не динамические массивы называют ещё статическими.

Пример динамического массива на Delphi

Пример динамического массива на С++

Гетерогенные массивы

Реализация

Одним из способом реализации статических массивов с одним типом элементов является следующий (в Фортране порядок индексов противоположен таковому в Си [4] ):

Таким образом, адрес элемента с заданным набором индексов вычисляется так, что время доступа ко всем элементам массива одинаково.

Первый элемент массива, в зависимости от языка программирования, может иметь различный индекс. Различают три основных разновидности массивов: с отсчетом от нуля (zero-based), с отсчетом от единицы (one-based) и с отсчетом от специфического значения заданного программистом (n-based). Отсчет индекса элемента массивов с нуля более характерен для низкоуровневых языков программирования, однако этот метод был использован в языках более высокого уровня языком программирования Си.

Более сложные типы массивов — динамические и гетерогенные — реализуются сложнее.

Источник

Массивы

Многие сегодня хотят стать программистами. Хотят. Но ничего не делают для этого. Не делают даже простых вещей. Не хотят даже прочитать книжку из 10 страниц. В итоге так и остаются никем. Потому что мечты не сбываются никогда. Сбываются только планы… Подробнее.

Элементы массива в памяти компьютера расположены друг за другом. Получить доступ к отдельному элементу массива можно по индексу этого элемента.

В качестве индекса массива может использоваться переменная. Эта переменная должна обязательно иметь порядковый тип.

Некоторые языки программирования и средства разработки имеют в своём арсенале динамические массивы, то есть массивы не с фиксированной, а с неопределённой размерностью.

Синтаксис массива в Паскале:

var ИмяМассива : array[0..15] of ТипДанных;

var M1 : array[0..15] of byte;

Работать с отдельным элементом массива можно так:

var m : byte;
M1[0] := 100;
m := M1[0];

Здесь мы сначала в первый элемент массива записываем значение 100, а потом в переменную m записываем значение первого элемента массива. Догадайтесь, какое значение будет в переменной m после этого))).

Но понять всю прелесть использования массивов вы сможете только тогда, когда попробуете обработать все элементы массива в цикле. Например, так:

for i := 0 to 15 do M1[i] := i;
for i := 0 to 15 do Write(M1[i], ‘ ‘);

Надеюсь, не надо объяснять, что делает этот код. А теперь представьте, сколько бы строк кода вам пришлось написать, если бы то же самое вы делали с помощью обычных переменных.

Двухмерный массив объявляется так:

M2 : array[1..4, 1..2] of byte;

Это будет матрица (или таблица) 4х2. То есть такой массив имеет некоторое количество строк (в нашем примере 4) и некоторое количество столбцов (в нашем примере 2). Того же результата можно достичь, если объявить массив массивов:

M2e : array[1..4] of array[1..2] of byte;

Если вы попробуете использовать, например, М2[1, 3], то компилятор выдаст предупреждение, так как столбца 3 в нашем массиве не существует. Однако будьте осторожны! В некоторых средствах разработки программа при этом будет создана (зависит от настроек среды)! И вы можете получить ошибку, которую в последствии будет трудно обнаружить.

А теперь пример использования нашего двухмерного массива:

Надеюсь, с этим кодом вы разобрались. Или хотя бы запустили его и посмотрели, что он делает. А он выводит двухмерный массив на экран. Но вывод выполняется в одну строку. И это не очень удобно для двухмерного массива. Ведь обычно в таких массивах представлены матрицы (таблицы). То есть удобнее воспринимать информацию, если она будет выводиться в виде таблицы. В нашем случае хотелось бы получить 4 строки и 2 столбца.

Попробуйте решить эту задачу самостоятельно. А если у вас не получится, то вот один из вариантов решения:

Это решение не является универсальным, так как его сложно применить к массивам с другой размерностью (с другим количеством столбцов). Но зато оно простое. И во многих случаях его можно использовать.

Изучите внимательно этот пример и найдите все участки кода, где используется константа k. Дальше, надеюсь, вы разберётесь с этим кодом самостоятельно.

Ну и напоследок добавлю, что для определения индексов массива можно использовать уже известные нам по первым урокам стандартные функции Low и High. Например, так:

WriteLn(‘Индекс первого элемента М1 : ‘, Low(M1));
WriteLn(‘Индекс последнего элемента М1 : ‘, High(M1));

Статья получилась больше, чем я ожидал. Но надеюсь, у вас хватило терпения дочитать её до конца.

Источник

Массивы в Visual Basic

Массив — это набор значений, которые являются терминами элементы, логически взаимосвязаны друг с другом. Например, массив может состоять из числа учащихся в словаре грамматики. Каждый элемент массива — это количество учащихся одного уровня. Аналогичным образом массив может состоять из оценок учащегося для класса. Каждый элемент массива является однозначным.

Используя массив, можно ссылаться на эти связанные значения по одному и тому же имени и использовать число, которое называется индексом или подиндексом для обозначения отдельного элемента в зависимости от его позиции в массиве. Индексы в диапазоне от 0 до 1 меньше, чем общее число элементов в массиве. при использовании синтаксиса Visual Basic для определения размера массива указывается его самый высокий индекс, а не общее число элементов в массиве. Можно работать с массивом как с единицей, а возможность итерации элементов освобождает вас от необходимости знать, сколько элементов оно содержит во время разработки.

Несколько простых примеров перед подробным описанием:

Элементы массива в простом массиве

Давайте создадим массив с именем students для хранения числа учащихся в каждом классе в школе. Индексы элементов находятся в диапазоне от 0 до 6. Использование этого массива проще, чем объявление семи переменных.

На следующем рисунке показан students массив. Для каждого элемента массива:

индекс элемента представляет школьный класс (индекс 0 представляет детский сад);

значение, содержащееся в элементе, представляет число учеников в этом классе.

в следующем примере содержится код Visual Basic, который создает и использует массив:

В этом примере выполняется три вещи:

students Массив в предыдущем примере является одномерным массивом, так как он использует один индекс. Массив, использующий более одного индекса или подстрочного, называется многомерным. Дополнительные сведения см. в остальной части этой статьи и в разделе измерения массива в Visual Basic.

Создание массива

Размер массива можно определить несколькими способами.

Размер можно указать при объявлении массива:

Можно использовать предложение, New чтобы указать размер массива при его создании:

При наличии существующего массива его размер можно переопределить с помощью ReDim инструкции. Можно указать, что ReDim инструкция сохранит значения в массиве, или можно указать, что он создает пустой массив. В приведенном ниже примере показаны различные варианты использования оператора ReDim для изменения размера существующего массива.

Дополнительные сведения см. в описании оператора ReDim.

Сохранение значений в массиве

В следующем примере показаны некоторые инструкции, которые хранят и извлекают значения в массивах.

Заполнение массива литералами массива

С помощью литерала массива можно заполнить массив начальным набором значений во время его создания. Литерал массива состоит из списка разделенных запятыми значений, заключенных в фигурные скобки ( <> ).

При создании массива с помощью литерала массива можно либо указать тип массива, либо использовать определение типа для задания типа массива. В следующем примере показаны оба варианта.

Можно также создать и заполнить многомерный массив с помощью вложенных литералов массива. Вложенные литералы массива должны иметь ряд измерений, которые соответствуют результирующему массиву. В следующем примере создается двухмерный массив целых чисел с помощью вложенных литералов массива.

При использовании вложенных литералов массива для создания и заполнения массива возникает ошибка, если число элементов в литералах вложенных массивов не совпадает. Ошибка также возникает, если вы явно объявили переменную массива так, чтобы число измерений не превышало литералы массива.

Дополнительные примеры можно найти в статье How to: Initialize an Array Variable in Visual Basic (Практическое руководство. Инициализация переменной массива в Visual Basic).

Проход по массиву

При итерации по массиву вы обращаетесь к каждому элементу в массиве от самого низкого индекса к верхнему или от самого низкого. Как правило, используйте для. Next или For Each. Оператор Next для итерации элементов массива. Если вы не знакомы с верхними границами массива, можно вызвать Array.GetUpperBound метод, чтобы получить наибольшее значение индекса. Хотя наименьшее значение индекса почти всегда равно 0, можно вызвать Array.GetLowerBound метод, чтобы получить наименьшее значение индекса.

В следующем примере выполняется итерация по одномерным массиву с помощью For. Next инструкции.

В следующем примере выполняется перебор многомерного массива с помощью For. Next инструкции. Метод GetUpperBound имеет параметр, который определяет измерение. GetUpperBound(0) Возвращает самый верхний индекс первого измерения и GetUpperBound(1) возвращает наибольший индекс второго измерения.

В следующем примере используется объект For Each. Оператор Nextдля итерации одномерного массива и двумерного массива.

Размер массива

Размер массива является произведением длин всех его измерений. Он представляет собой общее число элементов, в данный момент содержащихся в массиве. Например, в следующем примере объявляется двухмерный массив с четырьмя элементами в каждом измерении. Как видно из выходных данных в примере, размер массива равен 16 (или (3 + 1) * (3 + 1).

Размер массива можно определить с помощью свойства Array.Length. Длину каждого измерения многомерного массива можно узнать с помощью Array.GetLength метода.

Существует ряд особенностей, о которых следует помнить при работе с размером массива.

Тип массива

Каждый массив имеет тип данных, который отличается от типа данных его элементов. Не существует единого типа данных, подходящего для всех массивов. Вместо этого тип данных массива определяется числом измерений ( рангом) массива и типом данных его элементов. Две переменные массива имеют один и тот же тип данных, только если они имеют одинаковый ранг и их элементы имеют один и тот же тип данных. Длины измерений массива не влияют на тип данных массива.

Выяснить тип данных массива или его элементов можно несколькими способами.

Массивы как возвращаемые значения и параметры

Массивы массивов

Иногда структура данных в приложении является двухмерной, но не прямоугольной. Например, массив можно использовать для хранения данных о высокой температуре каждого дня месяца. Первое измерение массива представляет месяц, но второе измерение представляет количество дней, а число дней в месяце является неравномерным. Немассивный массив, который также называется массивом массивов, предназначен для таких сценариев. Немассивный массив — это массив, элементы которого также являются массивами. Массив массивов и каждый элемент в нем могут иметь одно или несколько измерений.

В следующем примере используется массив месяцев, каждый элемент которого является массивом дней. В примере используется массив массива, поскольку разные месяцы имеют разное количество дней. В примере показано создание массива массивов, присвоение ему значений, а также извлечение и отображение его значений.

В предыдущем примере значения массива массивов назначаются для элемента в отдельности с помощью For. Next цикла. Можно также присваивать значения элементам массива массивов с помощью вложенных литералов массива. Однако попытка использовать вложенные литералы массива (например, Dim valuesjagged = <<1, 2>, <2, 3, 4>> ) приводит к возникновению ошибки компилятора BC30568. Чтобы исправить ошибку, заключите внутренние литералы массива в круглые скобки. Круглые скобки принудительно оценивают выражение литерала массива, а результирующие значения используются с литералом внешнего массива, как показано в следующем примере.

Массивы нулевой длины

Visual Basic отличает неинициализированный массив (массив, значение которого равно Nothing ) и массив нулевой длины или пустой массив (массив без элементов). Неинициализированный массив — это тот, который не был измерен или имел присвоенные ему значения. Вот несколько примеров.

Массив нулевой длины объявляется с измерением-1. Вот несколько примеров.

Массив нулевой длины может потребоваться создать в указанных ниже случаях.

Вы хотите, чтобы ваш код был простым, не требуя проверки в Nothing качестве специального случая.

Код взаимодействует с интерфейсом API, который требует передачи массива нулевой длины в одну или несколько процедур или возвращает массив нулевой длины из одной или нескольких процедур.

Разделение массива

В некоторых случаях может потребоваться разделить один массив на несколько массивов. Это включает определение точки или точек, в которых массив должен быть разделен, а затем спиттинг массив в два или более отдельных массива.

В этом разделе не рассматривается разделение одной строки на массив строк, основанный на каком-либо разделителе. Сведения о разбиении строки см. в описании String.Split метода.

Ниже приведены наиболее распространенные критерии разделения массива.

Количество элементов в массиве. Например, может потребоваться разделить массив больше, чем заданное число элементов, на несколько приблизительно равных частей. Для этой цели можно использовать значение, возвращаемое Array.Length Array.GetLength методом или.

Значение элемента, которое служит разделителем, указывающим место разделения массива. Можно выполнить поиск определенного значения, вызвав Array.FindIndex Array.FindLastIndex методы и.

После определения индекса или индексов, на которых массив должен быть разделен, можно создать отдельные массивы, вызвав Array.Copy метод.

В следующем примере массив разбивается на два массива приблизительно равного размера. (Если общее число элементов массива нечетное, первый массив содержит еще один элемент, чем второй.)

В следующем примере массив строк разбивается на два массива на основе наличия элемента, значение которого равно «zzz», которое служит разделителем массива. Новые массивы не включают элемент, содержащий разделитель.

Соединение массивов

Можно также объединить несколько массивов в один массив большего размера. Для этого также используется Array.Copy метод.

В этом разделе не обсуждается объединение массива строк в одну строку. Сведения о присоединении массива строк см. в описании String.Join метода.

Перед копированием элементов каждого массива в новый массив необходимо убедиться, что массив был инициализирован так, чтобы он был достаточно большим для размещения нового массива. Это можно сделать одним из двух способов.

В следующем примере используется второй подход к добавлению четырех массивов с десятью элементами в один массив.

Поскольку в этом случае исходные массивы невелики, можно также динамически расширять массив по мере добавления элементов каждого нового массива в него. Эту задачу решает следующий код.

Коллекции в качестве альтернативы массивам

Массивы удобнее всего использовать для создания фиксированного числа строго типизированных объектов и работы с ними. Коллекции предоставляют более гибкий способ работы с группами объектов. В отличие от массивов, требующих явного изменения размера массива ReDim инструкцией, коллекции растут и сжимаются динамически в соответствии с потребностями приложения.

при использовании ReDim для переизмерения массива Visual Basic создает новый массив и освобождает предыдущий. Это занимает время выполнения. Таким образом, если количество элементов, с которыми вы работаете, часто меняются, или вы не можете предсказать максимальное количество элементов, вы обычно получаете лучшую производительность, используя коллекцию.

Некоторые коллекции допускают назначение ключа любому объекту, который добавляется в коллекцию, чтобы в дальнейшем можно было быстро извлечь связанный с ключом объект из коллекции.

Если коллекция содержит элементы только одного типа данных, можно использовать один из классов в пространстве имен System.Collections.Generic. Универсальная коллекция обеспечивает строгую типизацию, так что в нее нельзя добавить другие типы данных.

Более подробную информацию о коллекциях см. в статье Коллекции.

Источник

Массивы

Массивы

П усть нам необходимо работать с большим количеством однотипных данных. Например, у нас есть тысяча измерений координаты маятника с каким-то шагом по времени. Создавать 1000 переменных для хранения всех значений очень. обременительно. Вместо этого множество однотипных данных можно объединить под одним именем и обращаться к каждому конкретному элементу по его порядковому номеру.
Массив в си определяется следующим образом
[ ];
Например,
int a[100];
Мы получим массив с именем a, который содержит сто элементов типа int. Как и в случае с переменными, массив содержит мусор.
Для получения доступа до первого элемента, в квадратных скобках пишем его номер (индекс). Например

Начальная инициализация массива.

Н апишем простую программу. Создадим массив, после чего найдём его максимальный элемент.

Разберём пример. Сначала мы создаём массив и инициализируем его при создании. После этого присваиваем максимальному найденному элементу значение первого элемента массива.

После чего проходим по массиву. Так как мы уже просмотрели первый элемент (у него индекс 1), то нет смысла снова его просматривать.
Тот же пример, только теперь пользователь вводит значения

В том случае, если при инициализации указано меньше значений, чем размер массива, остальные элементы заполняются нулями.

Если необходимо заполнить весь массив нулями, тогда пишем

Можно не задавать размер массива явно, например

массив будет иметь размер 3

Размер массива

М ассив в си должен иметь константный размер. Это значит, что невозможно, например, запросить у пользователя размер, а потом задать этот размер массиву.

Создание динамических массивов будет рассмотрено дальше, при работе с указателями и памятью
В некоторых случаях можно узнать размер массива с помощью функции sizeof.

Но это вряд ли будет полезным. При передаче массива в качестве аргумента функции будет передаваться указатель, поэтому размер массива будет невозможно узнать.
Статические массивы удобны, когда заранее известно число элементов. Они предоставляют быстрый, но небезопасный доступ до элементов.

Переполнение массива

П ускай у вас есть такой код

Примеры

Т еперь несколько типичных примеров работы с массивами
1. Переворачиваем массив.

Здесь незнакомая для вас конструкция

макрос. Во всём коде препроцессор автоматически заменит все вхождения SIZE на 10u.
2. Удаление элемента, выбранного пользователем.

Удаление элемента в данном случае, конечно, не происходит. Массив остаётся того же размера, что и раньше. Мы просто затираем удаляемый элемент следующим за ним и выводим SIZE-1 элементов.
3. Пользователь вводит значения в массив. После этого вывести все разные значения, которые он ввёл.
Пусть пользователь вводит конечное число элементов, допустим 10. Тогда заранее известно, что всего различных значений будет не более 10. Каждый раз, когда пользователь вводит число будем проходить по массиву и проверять, было ли такое число введено.

5. Сортировка массива пузырьком

6. Перемешаем массив. Воспользуемся для этого алгоритмом Fisher-Yates:
Для i от N-1 до 1 выбираем случайное число j в пределах от 0 до i и меняем местами i-й и j-й элементы.

Источник

Работа с массивами данных.
Одномерные и двумерные массивы

Одномерные и двумерные массивы

Количество индексов элементов массива определяет размерность массива.

В данном примере будет объявлен одномерный массив А, состоящий из 10 элементов.

В данном примере будет объявлен двумерный массив М, который можно представить в виде таблицы, состоящей из 4-х строк по 5 ячеек в каждой строке.

Содержимое элементов массива при объявлении равно нулю.

Работа с массивами

После объявления массива каждый его элемент можно обработать, указав идентификатор (имя) массива и индекс элемента в квадратных скобках. Например, запись M[2] позволяет обратиться ко второму элементу массива M.

При работе с двумерным массивом указываются два индекса. Например, запись
M[3,4] делает доступным для обработки значение элемента, находящегося в третьей строке четвертого столбца массива M.

Индексированные элементы массива называются индексированными переменными и могут быть использованы так же, как и простые переменные. Например, они могут находиться в выражениях в качестве операндов или использоваться в качестве аргументов в командах.

Присваивание значений элементам массива

Третьему элементу массива А будет присвоено значение 15.

Элементу массива М, находящемуся во второй строке четвертого столбца, будет присвоено значение 25.

Ввести значение в элемент массива можно также при помощи команды СПРОСИ.

Загрузка данных в массив

Загрузить данные в массив можно при помощи команды ЗАГРУЗИ.

Примеры для одномерного массива А.

загрузи в A
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
конец загрузки

загрузи в A
1 2 3 4 5
6 7 8 9 10
11 12 13 14 15
конец загрузки

Если данных будет недостаточно, то часть элементов останется незаполненной. Если избыточно, то они отсекутся.

Пример для двумерного массива М.

загрузи в M
15 17 25 36 24 56 78 56 36 24
56 78 56 36 24 15 17 25 36 25
15 17 25 36 24 56 78 56 36 24
78 56 36 24 15 17 17 25 36 25
36 24 56 78 24 56 78 56 36 24
39 78 56 36 24 25 15 15 89 71
15 17 25 36 24 56 78 56 36 24
78 56 36 24 15 17 17 25 36 25
36 24 56 78 24 56 78 56 36 24
39 78 56 36 24 25 15 15 89 71
конец загрузки

Заполнение массива с помощью циклов

Заполнение одномерного массив.

повторить для x от 1 до 10 <
M[x] = 555
>

Заполнение двумерного массив с помощью вложенных циклов.

повторить для x от 1 до 5 <
повторить для y от 1 до 7 <
M[x,y] = 555
>
>

Заполнение массива случайными числами

Заполнить массив случайными числами можно при помощи цикла.

Пример заполнения элементов массива А псевдослучайными целыми числами в диапазоне от 10 до 99:

массив А[100]
переменная х

повторить для х от 1 до 100 <
А[х] = Int(случайное * 89) + 10
>

Вывод значений элементов массива

На экран будет выведено значение третьего элемента одномерного массива А.

Будут выведены значения всех элементов массива А.

Вывод массива в графическом виде

Необязательные параметры и взяты в скобки. Они обеспечивают отступ от начала координат (верхнего левого угла).

Замена и копирование значений в массивах

Команда для замены во всем массиве одного значения на другое.

Команда для копирования всех значений одного массива в другой массив. Количество элементов и размерность массивов должны совпадать.

Источник