Массивы. Статический массив: объявление, заполнение, использование Одномерный массив c пример

Продолжаем изучение основ C++. В этой статье мы рассмотрим массивы.

Массивы позволяют в удобном формате хранить большое количество данных. По сути, массив — это переменная, которая хранит множество значений под одним именем, но каждому значению присвоен свой индекс. — это список значений, для получения доступа к которым используются индексы.

Введение в массивы

Визуализировать массив можно следующим образом:

Это набор некоторых значений, которые хранятся друг за другом, под одним именем. Для получения этих значений вам не придется создавать новых переменных, нужно только указать индекс под которым хранится значение в массиве. Например, вам необходимо раздать набор из пяти игральных карт для покера, вы можете хранить эти карты в массиве и для выбора новой карты изменять только номер индекса, вместо использования новой переменной. Это позволит использовать один и тот же код для инициализации всех карт и перейти от такой записи:

Card1 = getRandomCard(); Card2 = getRandomCard(); Card3 = getRandomCard(); Card4 = getRandomCard(); Card5 = getRandomCard();

For (int i = 0; i < 5; i++) { card[i] = getRandomCard(); }

А теперь представьте разницу, если переменных 100!

Синтаксис

Для объявления массива необходимо указать две вещи (помимо имени): тип и размер массива:

Int my_array[ 6 ];

Данная строка объявляет массив из шести целочисленных значений. Обратите внимание, что размер массива заключен в квадратные скобки после имени массива.

Для доступа к элементам массива используются квадратные скобки, но на этот раз вы указываете индекс элемента, который хотите получить:

My_array[ 3 ];

Визуализировать данный процесс можно так:

my_array ссылается на весь массив целиком, в то время как my_array только на первый элемент, my_array — на четвертый. Обратите внимание, что индексация элементов в массиве начинается с 0. Таким образом Обращение к элементам массива всегда будет происходить со смещением, например:

Int my_array[ 4 ]; // объявление массива my_array[ 2 ] = 2; // установить значение третьего (именно третьего!) равным 2

Объявление многомерных массивов в C++

Массивы могут также использоваться для представления многомерных данных, например, таких, как шахматная доска или поле для игры в крестики нолики. При использовании многомерных данных для доступа к элементам массива будут использоваться несколько индексов.

Для объявления двумерного массива необходимо указать размерность двух измерений:

Int tic_tac_toe_board;

Визуализация массива с индексами его элементов:

Для доступа к элементам такого массива потребуется два индекса — один для строки второй для столбца. На изображении показаны нужные индексы для доступа к каждому из элементов.

Использование массивов

При использовании массивов вам не обойтись без . Для того, чтобы пробежать по циклу вы просто инициализируете нулевую переменную и увеличиваете её, пока она не превысит размеры массива — шаблон как раз подходящий для цикла.

Следующая программа демонстрирует использование цикла для создания таблицы умножения и хранения результата в двумерном массиве:

#include using namespace std; int main() { int array; // Объявляем массив, который выглядит как шахматная доска for (int i = 0; i < 8; i++) { for (int j = 0; j < 8; j++) { array[i][j] = i * j; // Задаем значения каждого элемента } } cout << "Multiplication table:\n"; for (int i = 0; i < 8; i++) { for (int j = 0; j < 8; j++) { cout << "[ " << i << " ][ " << j << "] = "; cout << array[i][j] << " "; cout << "\n"; } } }

Передаем массивы в функции

Как видите, разные элементы языка C++ взаимодействуют друг с другом. Как и с циклами, массивы можно использовать вместе с .

Чтобы передать массив в функцию достаточно просто указать его имя:

Int values[ 10 ]; sum_array(values);

А при объявлении функции указать массив в качестве аргумента:

Int sum_array (int values);

Обратите внимание, что мы не указываем размерность массива в аргументах функции, это нормально, для одномерных массивов указывать размерность не нужно. Размер необходимо указывать при объявлении массивов , т.к. компилятору надо знать сколько выделить памяти. При передаче в функцию, мы просто передаем существующий массив, нет необходимости указывать размер, т.к. мы не создаем новый. Т.к. мы передаем массив функцию, внутри функции мы может его изменить , в отличие от простых переменных, которые передаются по значению и изменение этого значения внутри функции никак не повлияет на оригинальную переменную.

Так как внутри функции мы не знаем размер массива, необходимо передать размерность в качестве второго аргумента:

Int sumArray(int values, int size) { int sum = 0; for (int i = 0; i < size; i++) { sum += values[ i ]; } return sum; }

Когда мы передаем многомерные массивы, надо указывать все размерности, за исключением первой:

Int check_tic_tac_toe (int board);

Вы, конечно, можете указать первую размерность, но она будет проигнорирована.

Подробнее эта тема будет раскрыта в статье про указатели.

А пока напишем функцию, которая вычисляет сумму элементов массива:

#include using namespace std; int sumArray(int values, int size) { int sum = 0; // цикл остановится когда i == size, потому что индекс последнего элемента = size - 1 for (int i = 0; i < size; i++) { sum += values[i]; } return sum; } int main() { int values; for (int i = 0; i < 10; i++) { cout << "Enter value " << i << ": "; cin >> values[i]; } cout << sumArray(values, 10) << endl; }

Сортировка массива

Решим задачу сортировки массива из 100 чисел, которые ввел пользователь:

#include using namespace std; int main() { int values[ 100 ]; for (int i = 0; i < 100; i++) { cout << "Enter value " << i << ": "; cin >> values[ i ]; } }

Готово, осталось только отсортировать этот массив 🙂 Как обычно люди сортируют массивы? Они ищут самый маленький элемент в нем и ставят его в начало списка. Затем они ищут следующее минимальное значение и ставят его сразу после первого и т.д.

Все это дело выглядит как цикл: пробегаем по массиву, начиная с первого элемента и ищем минимальное значение в оставшейся части, и меняем местами эти элементы. Начнем с написания кода для выполнения этих операций:

Void sort(int array, int size) { for (int i = 0; i < size; i++) { int index = findSmallestRemainingElement(array, size, i); swap(array, i, index); } }

Теперь можно подумать о реализации двух вспомогательных методов findSmallestRemainingElement и swap. Метод findSmallestRemainingElement должен пробегать по массиву и находить минимальный элемент, начиная с индекса i:

Int findSmallestRemainingElement(int array, int size, int index) { int index_of_smallest_value = index; for (int i = index + 1; i < size; i++) { if (array[ i ] < array[ index_of_smallest_value ]) { index_of_smallest_value = I; } } return index_of_smallest_value; }

Наконец, нам надо реализовать функцию swap. Так как функция изменит оригинальный массив, нам просто надо поменять значения местами, используя временную переменную:

Void swap(int array, int first_index, int second_index) { int temp = array[ first_index ]; array[ first_index ] = array[ second_index ]; array[ second_index ] = temp; }

Для проверки алгоритма заполним массив случайными числами и отсортируем. Весь код программы:

#include #include #include using namespace std; int findSmallestRemainingElement(int array, int size, int index); void swap(int array, int first_index, int second_index); void sort(int array, int size) { for (int i = 0; i < size; i++) { int index = findSmallestRemainingElement(array, size, i); swap(array, i, index); } } int findSmallestRemainingElement(int array, int size, int index) { int index_of_smallest_value = index; for (int i = index + 1; i < size; i++) { if (array[ i ] < array[ index_of_smallest_value ]) { index_of_smallest_value = i; } } return index_of_smallest_value; } void swap(int array, int first_index, int second_index) { int temp = array[ first_index ]; array[ first_index ] = array[ second_index ]; array[ second_index ] = temp; } // вспомогательная функция для вывода массива void displayArray(int array, int size) { cout << "{"; for (int i = 0; i < size; i++) { // если элемент не первый выведем запятую if (i != 0) { cout << ", "; } cout << array[ i ]; } cout << "}"; } int main() { int array[ 10 ]; srand(time(NULL)); for (int i = 0; i < 10; i++) { array[ i ] = rand() % 100; } cout << "Original array: "; displayArray(array, 10); cout << "\n"; sort(array, 10); cout << "Sorted array: "; displayArray(array, 10); cout << "\n"; }

Алгоритм сортировки, который мы только что рассмотрели, называется сортировкой методом вставки , это не самый быстрый алгоритм, но зато его легко понять и реализовать. Если вам придется сортировать большие объемы данных, то лучше использовать более сложные и более быстрые алгоритмы.

Пожалуйста, приостановите работу AdBlock на этом сайте.

Массив – это простейший составной тип данных. Когда мы обсуждали переменные, у нас была хорошая аналогия с коробкой. Вернёмся к ней. Если переменная – это один ящик, то массив – это несколько пронумерованных одинаковых ящиков, которые имеют одно и то же имя, а различаются между собой только порядковым номером.

Рис.1 Переменные и массивы. Аналогия с коробками.

На картинке выше изображено три массива:

• целочисленный массив из 8 элементов с именем arr_int
• вещественный массив из 11 элементов с именем arr_float
• символьный массив из 6 элементов с именем arr_char

У массива, как и у переменной, имеются свои имя и тип данных. Кроме того, у массива ещё есть одна дополнительная характеристика – размер массива. Размер массива – количество элементов, которые могут в нём храниться. В нашей аналогии с коробочками это количество коробок.

Обратите внимание!

Нумерация элементов массива начинается с нуля, а не с единицы.

Объявление и инициализация массива

Объявление массива очень похоже на объявление переменной. Отличие лишь в том, что следует дополнительно указать размер массива в квадратных скобках. Вот несколько примеров:

Листинг 1.

Int arr_int; double arr_float; float number;

На имя массива накладываются ограничения, аналогичные тем, которые накладываются на имя переменной.

Правило именования массивов

Имя массива – любая последовательность символов, цифр и знака нижнего подчеркивания «_», которая начинается с буквы. Регистр букв важен.

Вот ещё несколько примеров объявления массивов:

Листинг 2.

Int grades, order; double prices;

Массиву, как и любой переменной, можно присвоить начальные значения при объявлении. Если элементам массива не присвоить никакого значения, то в них будет храниться мусор, как и в обычных переменных.

Листинг 3.

Int arr_int = {2, 5, 5, 3, 4}; double arr_float = {1.2, -2.3, 4.5, 3.83, 0.01, -0.12, 44.2, 123.7, 23.44, -3.7, 7};

Если нужно присвоить нулевые значения всем элементам массива, то можно сделать вот так:

Листинг 4.

Double arr = {0};

Работа с отдельными элементами массива

Чтобы обратиться к отдельному элементу массива, необходимо написать его имя и порядковый номер в квадратных скобках. Не забывайте, что нумерация начинается с нуля, а не с единицы.

Давайте, например, выведем элементы массива из пяти элементов на экран.

Листинг 5.

#include int main(void){ int arr = {2, 4, 3, 5, 5}; printf("%d %d %d %d %d\n",arr, arr, arr, arr, arr); return(0); }

Конечно, если массив будет очень большой, то выводить его поэлементно подобным образом то ещё удовольствие. Да и с маленькими массивами так никто не делает. Лучше и правильнее использовать циклы. Например:

Листинг 6.

#include int main(void){ int arr = {0}; for(int i = 0; i < 100; i = i + 1){ arr[i] = 2*i; } for(int i = 0; i < 100; i = i + 1){ printf("%d\t",arr[i]); } return(0); }

Программа в первом цикле сохраняет в массив первую сотню чётных чисел, а во втором цикле выводит их на экран.

Вооружившись новыми инструментами, давайте перепишем нашу программу из начала урока так, чтобы она использовала массив для хранения статистики выпадения случайных чисел.

Листинг 7.

#include #include #include int main(void) { srand(time(NULL)); int count = {0}; int rand_number; for (int i = 0; i < 100000; i = i + 1){ rand_number = rand()%3; count = count + 1; } for(int i = 0; i < 3; i = i + 1){ printf("%d - %d\n", i, count[i]); } return 0; }

Обратите внимание на приём, который используется в этой программе.
В нулевом элементе массива хранится количество выпадений числа 0 , в первом элементе – количество выпадений числа 1 , во втором элементе – числа 2 . То есть само сгенерированное число позволяет определить, к какому элементу массива необходимо добавить единичку. Поэтому необходимость в операторе выбора switch отпадает. Удобно, не так ли?

Массивы предназначены для хранения множества значений одного типа. Например, в программе Fahrenheit to Celsius, мы высчитывали среднее значение температуры из трёх. Если значений не три, а намного больше, то тут как раз и нужно использовать массивы.

Прежде чем использовать массив, его нужно определить. Определение массива включает в себя: тип данных хранящихся в массиве, имя массива и в квадратных скобках указывается количество элементов массива:

int array;

В этом коде мы определили массив с идентификатором (именем) array (массив) из десяти элементов типа int.
В таком виде, все элементы массива ещё неинициализированы. Чтобы инициализировать их при обьявлении, нужно использовать следующий синтаксис:

int array = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};

При этом, первому элементу массива присваивается значение 0, а последнему - значение 9.
Чтобы присвоить элементам массива значение, можно воспользоваться циклами. Самым подходящим для этого будет цикл for.

код на языке c++ int array; //определение массива for (int i = 0; i < 10; i++) { array[i] = i; }

Здесь мы обращаемся к каждому элементу массива через индекс - число стоящее в квадратных скобках. При каждой итерации цикла оно принимает значения от нуля до 9.

Заметьте, что нумерация индексов начинается с нуля. Поэтому число индексов всегда на единицу меньше числа элементов массива.

За исключением квадратных скобок и индекса, элемент массива используется также как и любая переменная.

Строки

До сих пор мы могли хранить строки только в константах: "Пример константной строки". В переменных мы могли хранить только один символ - в типе char. В C++ используется два типа строк: массив элементов типа char и тип str. Сейчас мы сосредоточимся на первом варианте.

Для хранения строки нам нужен массив. Выглядит это примерно так:

char string = {"с","т","р","о"."к","а"};

К счастью есть более простой способ:)

char string = "строка";

В данном случае автоматически создастся массив из семи элементов. Почему из семи? Дело в том что каждая строка должна заканчиваться символьной константой "\0", которая представляет пустой байт.

В предыдущих примерах, если мы попытаемся ввести в массив string строку большую чем шесть символов, то произойдёт переполнение массива т.к. нельзя изменять размер массива во время выполнения программы (хотя, не всегда):

char string; // string может хранить шесть символов и "\0"

string = "строка!"; // в строке содержится семь символов
Так делать не рекомендуется:)

Ещё один момент на который я хочу обратить ваше внимание. В случае, когда пользователь вводит строку, пробелы считаются за "\0". Мы пока не будем вводить строки в наших программах, поэтому я не буду подробно объяснять данный случай.

Массивы массивов (двумерные массивы)

Ну и наконец-то мы подошли к самому важному в этом выпуске.

Карта в стратегических (и не только) играх (RTS) делится на клетки (в английском - tile, плитка). Эти клетки удобно представлять с помощью двумерного массива.

В данном примере мы продолжим работать с программой pseudo_game и с помощью двумерного массива смоделируем карту по которой может перемещаться игрок. До сих пор "перемещиение" представлялось с помощью координат x, y.

Клетки мы будем представлять символами. Размер "карты" - 15x20. Пятнадцать в высоту, двадцвать в ширину. Игрока мы будем представлять символом Т.

Сначала добавьте заголовочный файл stdlib.h.

Усовершенствованная pseudo_game

Я приведу только куски кода. Желательно чтобы у вас перед глазами была полная программа. Найти её Вы можете в разделе "листинги программ" - pseudo_game_0_2. Она компилируется и запускается. Просто скопируйте её в редактор вашей IDE и следите за текстом.

Инициализация данных:

код на языке c++ char act; // переменная для считывания ввода пользователя int ch; // переменная для хранения приведённого значения переменной act int x = 0; // две переменные для хранения координат игрока int y = 0; char map; // массив для хранения игровой карты // инициализация массива for (int i = 0; i < 15; i++) { for (int j = 0; j < 20; j++) { map[i][j] = " "; } } map = "T";

Здесь новым оператором для нас является определение двумерного массива. Но оно почти ничем не отличается от одномерного, просто добавляется ещё одна пара квадратных скобок. В первых скобках мы указали количество строк, во второй - количество столбцов.

После этого в двух циклах мы инициализируем каждый элемент массива значением " " - это просто пробельный символ. Сначала - во внешнем цикле, мы проходим по всем строкам. Для каждой строки во внутреннем цикле мы "пробегаем" по столбцам.

Приведу подробный пример: после нескольких итераций внешнего цикла, счётчик i становится равным 9. Начинает выполняться тело внешнего цикла: переменная j (счётчик внутреннего цикла) инициализируется нулём, проверяется условие и выполняется тело внутреннего цикла: map = " ";, То есть первому символу (индекс ноль) десятой строки (не забывайте что отсчёт ведётся с нуля) присваивается пробел. Затем, счётчику j присваивается 1, выполняется тело цикла... и так до тех пор пока счётчик j не станет равным 20 - условие не выполняется и происходит выход из внутреннего цикла. Затем инкрементируется внешний счётчик. Теперь он равен 10 и снова выполняется тело внешнего цикла...

После инициализации пробелами мы в первый столбец первой строки помещаем персонажа нашей игры.

В начале основного цикла мы вызываем функцию system() для очистки экрана от прошлого вывода.

Затем идут два цикла похожие на циклы инициализации. Они используются для вывода элементов массива на экран. Единственным существенным отличием является вывод символа новой строки в конце тела первого цикла.

Ну а дальше идёт ветвление в котором определяется какая клавиша нажата. Само ветвление мало изменилось с прошлого раза, а вот в содержимом блоков есть отличия: во-первых мы присваиваем координатам на которых стоит объект пробел. То есть мы очищаем предыдущее место. Затем мы изменяем одну из координат. И затем, элементу массива с новыми индексами, мы присваиваем символ "T".

Пример для кода "75" - движение влево:

код на языке c++ if else (ch == 75) { map[x][y] = " "; y--; map[x][y] = "T"; }

Ну, вот в общем и всё. На данный момент у нас есть карта 15х20 по которой с помощью стрелочек можно перемещать персонаж - букву "T". Для шестого урока неплохо! Данное приложение станет основой для всех наших консольных программ. Никаких графических улучшений не будет. Большего из досовской консоли просто не выжать, а консоль windows мы рассматривать не будем. Это существенно сэкономит время и силы.

Я подробно закомментировал программу pseudo_game и Вы скорее всего без труда в ней разберётесь. Если нет, то перечитывайте листинг программы и этот выпуск пока не разберётесь:). Закрепить материал вам помогут упражнения. Выполнение упражнений обязательно. Если что непонятно, пишите на мой e-mail - постараюсь помочь.

Упражнения:

1. В полном листинге программы я использовал ветвление switch. Здесь же показан код одного блока ветвления if. Допишите остальные блоки if.

2. Сейчас в программе возможна запись в несуществующие элементы массива. Сделайте проверку на выход за пределы карты.

3. Для практики создайте программу рисующую на экране два поля для морского боя. Первое - игрока, второе - противника. Второе поле должно располагаться справа от первого.
Внутренние клетки заполняйте пробелом. Для рисования границы используйте минус и прямую разделительную черту: -, |, а для углов - решётку #. Слева от каждого поля - стобик цифр; сверху - буквы.
Для инициализации всего поля вам может понадобиться несколько циклов. Вот как может выглядеть код для заполнения столбика цифр второго поля:

код на языке c++ int string; // переменная представляющая строки int column; // переменная представляющая столбцы char map; column = 15; for (string = 2; string < 12; string++) { map = string - 1; }

При решении задач с большим количеством данных одинакового типа использование переменных с различными именами, не упорядоченных по адресам памяти, затрудняет программирование. В подобных случаях в языке Си используют объекты, называемые массивами.

— это непрерывный участок памяти, содержащий последовательность объектов одинакового типа, обозначаемый одним именем.

Массив характеризуется следующими основными понятиями:

Элемент массива (значение элемента массива) – значение, хранящееся в определенной ячейке памяти, расположенной в пределах массива, а также адрес этой ячейки памяти.
Каждый элемент массива характеризуется тремя величинами:

• адресом элемента — адресом начальной ячейки памяти, в которой расположен этот элемент;
• индексом элемента (порядковым номером элемента в массиве);
• значением элемента.

Адрес массива – адрес начального элемента массива.

Имя массива – идентификатор, используемый для обращения к элементам массива.

Размер массива – количество элементов массива

Размер элемента – количество байт, занимаемых одним элементом массива.

Графически расположение массива в памяти компьютера можно представить в виде непрерывной ленты адресов.

Представленный на рисунке массив содержит q элементов с индексами от 0 до q-1 . Каждый элемент занимает в памяти компьютера k байт, причем расположение элементов в памяти последовательное.

Адреса i -го элемента массива имеет значение

Адрес массива представляет собой адрес начального (нулевого) элемента массива. Для обращения к элементам массива используется порядковый номер (индекс) элемента, начальное значение которого равно 0 . Так, если массив содержит q элементов, то индексы элементов массива меняются в пределах от 0 до q-1 .

Длина массива – количество байт, отводимое в памяти для хранения всех элементов массива.

ДлинаМассива = РазмерЭлемента * КоличествоЭлементов

Для определения размера элемента массива может использоваться функция

int sizeof (тип);

Например,

sizeof (char ) = 1;
sizeof (int ) = 4;
sizeof (float ) = 4;
sizeof (double ) = 8;

Объявление и инициализация массивов

Для объявления массива в языке Си используется следующий синтаксис:

тип имя[размерность]={инициализация};

Инициализация представляет собой набор начальных значений элементов массива, указанных в фигурных скобках, и разделенных запятыми.

int a = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}; // массив a из 10 целых чисел

Если количество инициализирующих значений, указанных в фигурных скобках, меньше, чем количество элементов массива, указанное в квадратных скобках, то все оставшиеся элементы в массиве (для которых не хватило инициализирующих значений) будут равны нулю. Это свойство удобно использовать для задания нулевых значений всем элементам массива.

int b = {0}; // массив b из 10 элементов, инициализированных 0

Если массив проинициализирован при объявлении, то константные начальные значения его элементов указываются через запятую в фигурных скобках. В этом случае количество элементов в квадратных скобках может быть опущено.

int a = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};

При обращении к элементам массива индекс требуемого элемента указывается в квадратных скобках .

Пример на Си

1
2
3
4
5
6
7
8

#include
int main()
{
int a = { 5, 4, 3, 2, 1 }; // массив a содержит 5 элементов
printf("%d %d %d %d %d\n" , a, a, a, a, a);
getchar();
return 0;
}

Результат выполнения программы:

Однако часто требуется задавать значения элементов массива в процессе выполнения программы. При этом используется объявление массива без инициализации. В таком случае указание количества элементов в квадратных скобках обязательно.

int a;

Для задания начальных значений элементов массива очень часто используется параметрический цикл:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18

#include
int main()
{
int a;
int i;
// Ввод элементов массива
for (i = 0; i<5; i++)
{
printf("a[%d] = " , i);
scanf("%d" , &a[i]);
}
// Вывод элементов массива
for (i = 0; i<5; i++)
printf("%d " , a[i]); // пробел в формате печати обязателен
getchar(); getchar();
return 0;
}

Результат выполнения программы

Многомерные массивы

В языке Си могут быть также объявлены многомерные массивы. Отличие многомерного массива от одномерного состоит в том, что в одномерном массиве положение элемента определяется одним индексом, а в многомерном - несколькими. Примером многомерного массива является матрица.

Общая форма объявления многомерного массива

тип имя[размерность1][размерность2]...[размерностьm];

Элементы многомерного массива располагаются в последовательных ячейках оперативной памяти по возрастанию адресов. В памяти компьютера элементы многомерного массива располагаются подряд, например массив, имеющий 2 строки и 3 столбца,

int a;

будет расположен в памяти следующим образом

Общее количество элементов в приведенном двумерном массиве определится как

КоличествоСтрок * КоличествоСтолбцов = 2 * 3 = 6.

Количество байт памяти, требуемых для размещения массива, определится как

КоличествоЭлементов * РазмерЭлемента = 6 * 4 = 24 байта.

Инициализация многомерных массивов

Значения элементов многомерного массива, как и в одномерном случае, могут быть заданы константными значениями при объявлении, заключенными в фигурные скобки {} . Однако в этом случае указание количества элементов в строках и столбцах должно быть обязательно указано в квадратных скобках .

Пример на Си

1
2
3
4
5
6
7
8
9

#include
int main()
{
int a = { 1, 2, 3, 4, 5, 6 };
printf("%d %d %d\n" , a, a, a);
getchar();
return 0;
}

Однако чаще требуется вводить значения элементов многомерного массива в процессе выполнения программы. С этой целью удобно использовать вложенный параметрический цикл .

Пример на Си

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include
int main()
{
int a; // массив из 2 строк и 3 столбцов
int i, j;
// Ввод элементов массива
for (i = 0; i<2; i++) // цикл по строкам
{
for (j = 0; j<3; j++) // цикл по столбцам
{
printf("a[%d][%d] = " , i, j);
scanf("%d" , &a[i][j]);
}
}
// Вывод элементов массива
for (i = 0; i<2; i++) // цикл по строкам
{
for (j = 0; j<3; j++) // цикл по столбцам
{
printf("%d " , a[i][j]);
}
printf("\n" ); // перевод на новую строку
}
getchar(); getchar();
return 0;
}

Передача массива в функцию

Обработку массивов удобно организовывать с помощью специальных функций. Для обработки массива в качестве аргументов функции необходимо передать

• адрес массива,
• размер массива.

Исключение составляют функции обработки строк, в которые достаточно передать только адрес.

При передаче переменные в качестве аргументов функции данные передаются как копии. Это означает, что если внутри функции произойдет изменение значения параметра, то это никак не повлияет на его значение внутри вызывающей функции.

Если в функцию передается адрес переменной (или адрес массива), то все операции, выполняемые в функции с данными, находящимися в пределах видимости указанного адреса, производятся над оригиналом данных, поэтому исходный массив (или значение переменной) может быть изменено вызываемой функцией.

Пример на Си Дан массив из 10 элементов. Поменять местами наибольший и начальный элементы массива. Для операций поиска максимального элемента и обмена использовать функцию.

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include
// Функция обмена
void change(int *x, int n)
{
// x - указатель на массив (адрес массива)
// n - размер массива
int i;
int max, index;
max = x;
index = 0;
// Поиск максимального элемента
for (i = 1; i {
if (x[i]>max)
{
max = x[i];
index = i;
}
}
// Обмен
x = x;
x = max;
}
// Главная функция
int main()
{
int a;
int i;
for (i = 0; i<10; i++)
{
printf("a[%d] = " , i);
scanf("%d" , &a[i]);
}
change(a, 10); // вызов функции обмена
// Вывод элементов массива
for (i = 0; i<10; i++)
printf("%d " , a[i]);
getchar();
getchar();
return
p = p * x[i];
}
return p;
}
// Главная функция
int main()
{
int a; // объявлен массив a из 5 элементов
int i;
int pr;
// Ввод элементов массива
for (i = 0; i<5; i++)
{
printf("a[%d] = " , i);
scanf("%d" , &a[i]); // &a[i] - адрес i-го элемента массива
}
pr = func(a, 5); // вычисление произведения
printf("\n pr = %d" , pr); // вывод произведения четных элементов
getchar(); getchar();
return 0;
}

Массив это структура данных, представленная в виде группы ячеек одного типа, объединенных под одним единым именем. Массивы используются для обработки большого количества однотипных данных. Имя массива является , что такое указатели расскажу немного позже. Отдельная ячейка данных массива называется элементом массива. Элементами массива могут быть данные любого типа. Массивы могут иметь как одно, так и более одного измерений. В зависимости от количества измерений массивы делятся на одномерные массивы, двумерные массивы, трёхмерные массивы и так далее до n-мерного массива. Чаще всего в программировании используются одномерные и двумерные массивы, поэтому мы рассмотрим только эти массивы.

Одномерные массивы в С++

Одномерный массив — массив, с одним параметром, характеризующим количество элементов одномерного массива. Фактически одномерный массив — это массив, у которого может быть только одна строка, и n-е количество столбцов. Столбцы в одномерном массиве — это элементы массива. На рисунке 1 показана структура целочисленного одномерного массива a . Размер этого массива — 16 ячеек.

Рисунок 1 — Массивы в С++

Заметьте, что максимальный индекс одномерного массива a равен 15, но размер массива 16 ячеек, потому что нумерация ячеек массива всегда начинается с 0. Индекс ячейки – это целое неотрицательное число, по которому можно обращаться к каждой ячейке массива и выполнять какие-либо действия над ней (ячейкой).

//синтаксис объявления одномерного массива в С++: /*тип данных*/ /*имя одномерного массива*/; //пример объявления одномерного массива, изображенного на рисунке 1: int a;

где, int —целочисленный ;

А — имя одномерного массива;
16 — размер одномерного массива, 16 ячеек.

Всегда сразу после имени массива идут квадратные скобочки, в которых задаётся размер одномерного массива, этим массив и отличается от всех остальных переменных.

//ещё один способ объявления одномерных массивов int mas, a;

Объявлены два одномерных массива mas и а размерами 10 и 16 соответственно. Причём в таком способе объявления все массивы будут иметь одинаковый тип данных, в нашем случае — int .

// массивы могут быть инициализированы при объявлении: int a = { 5, -12, -12, 9, 10, 0, -9, -12, -1, 23, 65, 64, 11, 43, 39, -15 }; // инициализация одномерного массива

Инициализация одномерного массива выполняется в фигурных скобках после знака равно , каждый элемент массива отделяется от предыдущего запятой.

Int a={5,-12,-12,9,10,0,-9,-12,-1,23,65,64,11,43,39,-15}; // инициализации массива без определения его размера.

В данном случае компилятор сам определит размер одномерного массива. Размер массива можно не указывать только при его инициализации, при обычном объявлении массива обязательно нужно указывать размер массива. Разработаем простую программу на обработку одномерного массива.

// array.cpp: определяет точку входа для консольного приложения. #include "stdafx.h" #include << "obrabotka massiva" << endl; int array1 = { 5, -12, -12, 9, 10, 0, -9, -12, -1, 23, 65, 64, 11, 43, 39, -15 }; // объявление и инициализация одномерного массива cout << "indeks" << "\t\t" << "element massiva" << endl; // печать заголовков for (int counter = 0; counter < 16; counter++) //начало цикла { //вывод на экран индекса ячейки массива, а затем содержимого этой ячейки, в нашем случае - это целое число cout << "array1[" << counter << "]" << "\t\t" << array1 << endl; } system("pause"); return 0; }

// код Code::Blocks

// код Dev-C++

// array.cpp: определяет точку входа для консольного приложения. #include using namespace std; int main(int argc, char* argv) { cout << "obrabotka massiva" << endl; int array1 = { 5, -12, -12, 9, 10, 0, -9, -12, -1, 23, 65, 64, 11, 43, 39, -15 }; // объявление и инициализация одномерного массива cout << "indeks" << "\t\t" << "element massiva" << endl; // печать заголовков for (int counter = 0; counter < 16; counter++) //начало цикла { //вывод на экран индекса ячейки массива, а затем содержимого этой ячейки, в нашем случае - это целое число cout << "array1[" << counter << "]" << "\t\t" << array1 << endl; } return 0; }

В строках 10 — 11 объявлен и проинициализирован целочисленный одномерный массив с именем array1 , размер которого равен 16 ячейкам, то есть такой массив может хранить 16 чисел. Любая обработка массива осуществима только совместно с циклами. Какой цикл выбрать для обработки массива — это вам решать. Но лучше всего для этой задачи подходит . Переменную-счётчик counter будем использовать для обращения к элементам одномерного массива array1 . В условии продолжения цикла for стоит строгий знак неравенства, так как шестнадцатого индекса в одномерном массиве array1 нет. А так как нумерация ячеек начинается с нуля, то элементов в массиве 16. В теле цикла for оператор cout печатает элементы одномерного массива (см. Рисунок 2).

Obrabotka massiva indeks element massiva array1 5 array1 -12 array1 -12 array1 9 array1 10 array1 0 array1 -9 array1 -12 array1 -1 array1 23 array1 65 array1 64 array1 11 array1 43 array1 39 array1 -15 Для продолжения нажмите любую клавишу. . .

Рисунок 2 — Массивы в С++

Разработаем ещё одну программу на обработку одномерного массива в С++. Программа должна последовательно считывать десять введённых чисел с клавиатуры. Все введённые числа просуммировать, результат вывести на экран.

// array_sum.cpp: определяет точку входа для консольного приложения. #include "stdafx.h" #include << "Enter elementi massiva: " << endl; int sum = 0; for (int counter = 0; counter < 10; counter++) // цикл для считывания чисел cin >> << "array1 = {"; for (int counter = 0; counter < 10; counter++) // цикл для вывода элементов массива cout << array1 << " "; // выводим элементы массива на стандартное устройство вывода for (int counter = 0; counter < 10; counter++) // цикл для суммирования чисел массива sum += array1; // суммируем элементы массива cout << "}\nsum = " << sum << endl; system("pause"); return 0; }

// код Code::Blocks

// код Dev-C++

// array_sum.cpp: определяет точку входа для консольного приложения. #include using namespace std; int main(int argc, char* argv) { int array1; // объявляем целочисленный массив cout << "Enter elementi massiva: " << endl; int sum = 0; for (int counter = 0; counter < 10; counter++) // цикл для считывания чисел cin >> array1; // считываем вводимые с клавиатуры числа cout << "array1 = {"; for (int counter = 0; counter < 10; counter++) // цикл для вывода элементов массива cout << array1 << " "; // выводим элементы массива на стандартное устройство вывода for (int counter = 0; counter < 10; counter++) // цикл для суммирования чисел массива sum += array1; // суммируем элементы массива cout << "}\nsum = " << sum << endl; return 0; }

Перед тем как выполнять обработку массива его необходимо объявить, причём размер одномерного массива равен 10, так как это оговорено условием задачи. В переменной sum будем накапливать сумму элементов одномерного массива. Первый цикл for заполняет объявленный одномерный массив, введёнными с клавиатуры числами, строки 12 — 13 . Переменная счётчик counter используется для последовательного доступа к элементам одномерного массива array1 , начиная с индекса 0 и до 9-го включительно. Второй цикл for выводит на экран элементы массива, строки 15 — 16 . Третий цикл for последовательно считывает элементы одномерного массива и суммирует их, сумма накапливается в переменной sum , строки 17 — 18 . Результат работы программы смотреть на рисунке 3.

Enter elementi massiva: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 array1 = {0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 } sum = 45 Для продолжения нажмите любую клавишу. . .

Рисунок 3 — Массивы в С++

Сначала последовательно были введены все 10 чисел, после чего отобразился одномерный массив, и напечаталась сумма чисел массива.

Двумерные массивы в С++

До этого момента мы рассматривали одномерные массивы, которыми не всегда можно ограничиться. Допустим, необходимо обработать некоторые данные из таблицы. В таблице есть две характеристики: количество строк и количество столбцов. Также и в двумерном массиве, кроме количества элементов массива, есть такие характеристики как, количество строк и количество столбцов двумерного массива. То есть, визуально, двумерный массив — это обычная таблица, со строками и столбцами. Фактически двумерный массив — это одномерный массив одномерных массивов. Структура двумерного массива, с именем a , размером m на n показана ниже (см. Рисунок 4).

Рисунок 4 — Массивы в С++

где, m — количество строк двумерного массива;
n — количество столбцов двумерного массива;
m * n — количество элементов массива.

// синтаксис объявления двумерного массива /*тип данных*/ /*имя массива*/;

В объявлении двумерного массива, также как и в объявлении одномерного массива, первым делом, нужно указать:

• тип данных;
• имя массива.

После чего, в первых квадратных скобочках указывается количество строк двумерного массива, во вторых квадратных скобочках — количество столбцов двумерного массива. Двумерный массив визуально отличается от одномерного второй парой квадратных скобочек. Рассмотрим пример объявления двумерного массива. Допустим нам необходимо объявить двумерный массив, с количеством элементов, равным 15. В таком случае двумерный массив может иметь три строки и пять столбцов или пять строк и три столбца.

// пример объявление двумерного массива: int a;

• a — имя целочисленного массива
• число в первых квадратных скобках указывает количество строк двумерного массива, в данном случае их 5;
• число во вторых квадратных скобках указывает количество столбцов двумерного массива, в данном случае их 3.

// инициализация двумерного массива: int a = { {4, 7, 8}, {9, 66, -1}, {5, -5, 0}, {3, -3, 30}, {1, 1, 1} };

В данном массиве 5 строк, 3 столбца. после знака присвоить ставятся общие фигурные скобочки, внутри которых ставится столько пар фигурных скобочек, сколько должно быть строк в двумерном массиве, причём эти скобочки разделяются запятыми. В каждой паре фигурных скобочек записывать через запятую элементы двумерного массива. Во всех фигурных скобочках количество элементов должно совпадать. Так как в массиве пять строк, то и внутренних пар скобочек тоже пять. Во внутренних скобочках записаны по три элемента, так как количество столбцов — три. Графически наш массив будет выглядеть, как двумерная таблица (см. Рисунок 5).

Рисунок 5 — Массивы в С++

В каждой ячейке двумерного массива a показано значение, в нижнем правом углу показан адрес данной ячейки. Адресом ячейки двумерного массива является имя массива, номер строки и номер столбца.

Разработаем несложную программу, на обработку двумерного массива, которая называется «Лабиринт». Лабиринт должен быть построен на основе двумерного массива. Размер лабиринта выберем на свое усмотрение.

// array2.cpp: определяет точку входа для консольного приложения. #include "stdafx.h" #include < 33; i++) //переключение по строкам { for (int j = 0; j < 20; j++)// переключение по столбцам if (mas[i][j] == 1) { // вывести два раза символ (номер которого 176 в таблице аски) в консоль cout << static_cast(176); cout << static_cast(176); } else cout << " "; // вывести два пробела cout << endl; } system("pause"); return 0; }

// код Code::Blocks

// код Dev-C++

// array2.cpp: определяет точку входа для консольного приложения. #include using namespace std; int main(int argc, char* argv) { // 1-условно "стенки лабиринта" // 2-"правильный путь, выход из лабиринта" // 0-"ложный путь" int mas = { {1,2,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,}, // инициализация двумерного массива {1,2,1,0,0,1,0,1,2,2,2,1,1,1,1,0,0,0,0,1,}, {1,2,1,1,0,1,0,1,2,1,2,2,2,2,1,0,1,1,0,1,}, {1,2,2,2,2,2,2,1,2,1,1,1,1,2,1,0,0,1,0,1,}, {1,1,1,1,1,1,2,1,2,1,0,0,1,2,1,1,0,1,0,1,}, {1,0,0,1,0,0,2,2,2,1,1,0,0,2,0,0,0,1,0,1,}, {1,0,1,1,0,1,1,1,1,1,0,0,1,2,1,1,1,1,0,1,}, {1,0,0,0,0,0,0,0,0,1,1,1,1,2,1,0,0,0,0,1,}, {1,1,1,1,1,1,0,1,1,1,2,2,2,2,1,0,1,1,1,1,}, {1,1,0,0,0,1,0,0,1,1,2,1,1,1,1,0,0,0,0,1,}, {1,0,0,1,0,0,0,0,0,1,2,2,2,2,1,1,1,1,0,1,}, {1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,2,1,0,0,0,0,1,}, {1,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,1,0,1,1,1,1,}, {1,2,1,1,0,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,0,0,0,0,1,}, {1,2,1,0,0,0,1,2,2,2,1,0,0,0,0,0,1,1,0,1,}, {1,2,1,1,1,1,1,2,1,2,1,1,1,0,1,0,0,0,0,1,}, {1,2,1,2,2,2,1,2,1,2,2,2,1,1,1,1,1,1,1,1,}, {1,2,1,2,1,2,1,2,1,0,1,2,2,2,2,2,2,2,2,1,}, {1,2,1,2,1,2,1,2,1,0,1,1,1,1,1,1,1,1,2,1,}, {1,2,1,2,1,2,1,2,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,2,1,}, {1,2,1,2,1,2,2,2,1,0,1,1,1,1,1,1,0,1,2,1,}, {1,2,1,2,1,1,1,1,1,0,0,0,1,0,1,0,0,1,2,1,}, {1,2,1,2,2,1,0,0,1,1,1,0,0,0,1,0,1,1,2,1,}, {1,2,1,1,2,1,1,0,0,0,0,0,1,0,1,0,0,1,2,1,}, {1,2,1,1,2,1,0,0,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,2,1,}, {1,2,1,1,2,1,1,0,1,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,1,}, {1,2,1,1,2,1,0,0,1,2,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,}, {1,2,1,1,2,1,0,1,1,2,1,1,1,1,1,1,1,1,2,2,}, {1,2,1,1,2,1,0,0,1,2,1,1,2,2,2,2,2,2,2,1,}, {1,2,1,1,2,1,0,1,1,2,1,1,2,1,1,1,1,1,1,1,}, {1,2,1,1,2,1,0,0,1,2,1,1,2,1,0,0,0,1,0,1,}, {1,2,2,2,2,1,0,1,1,2,2,2,2,0,0,1,0,0,0,1,}, {1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,} }; // два цикла - внутренний и внешний, осуществляющие обращение к каждому элементу массива for (int i = 0; i < 33; i++) //переключение по строкам { for (int j = 0; j < 20; j++)// переключение по столбцам if (mas[i][j] == 1) { // вывести два раза символ (номер которого 176 в таблице аски) в консоль cout << static_cast(176); cout << static_cast(176); } else cout << " "; // вывести два пробела cout << endl; } return 0; }

Правильный и ложный пути можно было бы обозначать одной и той же цифрой, например, нулём, но для наглядности правильный путь обозначен цифрой 2. Инициализация массива выполнялась вручную, только для того, что бы упростить программу. Так как в программе выполняется обработка двумерного массива, нужны два цикла, для переключения между элементами двумерного массива. Первый цикл for выполняет переключение между строками двумерного массива. Так как строк в двумерном массиве 33, то и переменная-счетчик i инкрементируется от 0 до 33, строка 46 . Внутри первого цикла стоит цикл for , который переключается между элементами строки двумерного массива. В теле второго цикла for внутри выполняетcя унарная операция преобразования типа данных — static_cast<>() , которая печатает символ , под номером 176. операция преобразования типов данных дублируется для увеличения ширины лабиринта. Результат работы программы (см. Рисунок 6).

Рисунок 6 — Массивы в С++