Сколько измерений будет у следующего массива
Перейти к содержимому

Сколько измерений будет у следующего массива

  • автор:

Array Dimensions in Visual Basic

Измерение — это направление, в котором можно изменять спецификацию элементов массива. Массив, содержащий общий объем продаж за каждый день месяца, имеет одно измерение (день месяца). Массив, содержащий общий объем продаж по отделам за каждый день месяца, имеет два измерения (номер отдела и день месяца). Число измерений массива называется его рангом.

Можно использовать свойство , Rank чтобы определить, сколько измерений имеет массив.

Работа с измерениями

Элемент массива указывается путем указания индекса или индекса для каждого из его измерений. Элементы смежны вдоль каждого измерения от индекса 0 до самого высокого индекса для этого измерения.

На следующих иллюстрациях показана концептуальная структура массивов с разными рангами. Каждый элемент на иллюстрациях показывает значения индекса, которые обращаются к нему. Например, можно получить доступ к первому элементу второй строки двумерного массива, указав индексы (1, 0) .

Одно измерение

Многие массивы имеют только одно измерение, например количество людей каждого возраста. Единственным требованием для указания элемента является возраст, для которого этот элемент содержит счетчик. Таким образом, такой массив использует только один индекс. В следующем примере объявляется переменная для хранения одномерного массива возрастных счетчиков для возрастов от 0 до 120.

Dim ageCounts(120) As UInteger 

Два измерения

Некоторые массивы имеют два измерения, например количество офисов на каждом этаже каждого здания в кампусе. Спецификация элемента требует как номера здания, так и пола, и каждый элемент содержит счетчик для этого сочетания здания и пола. Таким образом, такой массив использует два индекса. В следующем примере объявляется переменная для хранения двумерного массива офисных счетчиков для зданий от 0 до 40 и этажей с 0 по 5.

Dim officeCounts(40, 5) As Byte 

Двумерный массив также называется прямоугольным массивом.

Три измерения

Некоторые массивы имеют три измерения, например значения в трехмерном пространстве. Такой массив использует три индекса, которые в данном случае представляют координаты x, y и z физического пространства. В следующем примере объявляется переменная для хранения трехмерного массива температур воздуха в различных точках трехмерного объема.

Dim airTemperatures(99, 99, 24) As Single 

Более трех измерений

Хотя массив может иметь до 32 измерений, редко бывает больше трех.

При добавлении измерений в массив общий объем хранилища, необходимый массиву, значительно увеличивается, поэтому используйте многомерные массивы с осторожностью.

Использование различных измерений

Предположим, вы хотите отслеживать объемы продаж за каждый день текущего месяца. Можно объявить одномерный массив с 31 элементом, по одному на каждый день месяца, как показано в следующем примере.

Dim salesAmounts(30) As Double 

Теперь предположим, что вы хотите отслеживать одни и те же сведения не только за каждый день месяца, но и за каждый месяц года. Можно объявить двумерный массив с 12 строками (для месяцев) и 31 столбцом (для дней), как показано в следующем примере.

Dim salesAmounts(11, 30) As Double 

Теперь предположим, что вы решили хранить данные в массиве более одного года. Если вы хотите отслеживать объемы продаж в течение 5 лет, можно объявить трехмерный массив с 5 слоями, 12 строками и 31 столбцом, как показано в следующем примере.

Dim salesAmounts(4, 11, 30) As Double 

Обратите внимание, что так как каждый индекс варьируется от 0 до максимального значения, каждое измерение salesAmounts объявляется как меньше требуемой длины для этого измерения. Обратите внимание, что размер массива увеличивается с каждым новым измерением. Три размера в предыдущих примерах : 31, 372 и 1860 элементов соответственно.

Массив можно создать без использования Dim оператора или New предложения . Например, можно вызвать CreateInstance метод или другой компонент может передать код в массив, созданный таким образом. Такой массив может иметь нижнюю границу, отличаемую от 0. Вы всегда можете проверить нижнюю границу измерения с помощью GetLowerBound метода или LBound функции .

См. также

  • Массивы
  • Устранение неполадок, связанных с массивами

Совместная работа с нами на GitHub

Источник этого содержимого можно найти на GitHub, где также можно создавать и просматривать проблемы и запросы на вытягивание. Дополнительные сведения см. в нашем руководстве для участников.

Массивы

В структуре данных массива можно хранить несколько переменных одного типа. Чтобы объявить массив, следует указать тип его элементов. Если требуется, чтобы массив мог хранить элементы любого типа, можно указать object в качестве его типа. В унифицированной системе типов C# все типы, стандартные и определяемые пользователем, ссылочные типы и типы значений напрямую или косвенно наследуются из Object.

type[] arrayName; 

Массив имеет следующие свойства:

  • Массив может быть одномерным, многомерным или многомерным.
  • Число измерений задается при объявлении переменной массива. Длина каждого измерения устанавливается при создании экземпляра массива. Эти значения нельзя изменить во время существования экземпляра.
  • Массив массивов является массивом массивов, и каждый массив элементов имеет значение null по умолчанию.
  • Массивы индексируются от нуля: массив с n элементами индексируется от 0 до n-1 .
  • Элементы массива могут иметь любой тип, в том числе тип массива.
  • Типы массивов — это ссылочные типы, производные от абстрактного базового типа Array. Все массивы реализуют IList и IEnumerable. Для итерации по массиву можно использовать оператор foreach. Одномерные массивы также реализуют IList и IEnumerable .

Элементы массива можно инициализировать в известные значения при создании массива. Начиная с C# 12, все типы коллекций можно инициализировать с помощью выражения Collection. Элементы, которые не инициализированы, имеют значение по умолчанию. Значение по умолчанию — это 0-разрядный шаблон. Все ссылочные типы (включая типы, не допускающие значение NULL), имеют значения null . Все типы значений имеют 0-разрядные шаблоны. Это означает, Nullable.HasValue что свойство имеет false значение, и Nullable.Value свойство не определено. В реализации Value .NET свойство создает исключение.

В следующих примерах создаются одномерные массивы, многомерные массивы и массивы массивов:

// Declare a single-dimensional array of 5 integers. int[] array1 = new int[5]; // Declare and set array element values. int[] array2 = [1, 2, 3, 4, 5, 6]; // Declare a two dimensional array. int[,] multiDimensionalArray1 = new int[2, 3]; // Declare and set array element values. int[,] multiDimensionalArray2 = < < 1, 2, 3 >, < 4, 5, 6 >>; // Declare a jagged array. int[][] jaggedArray = new int[6][]; // Set the values of the first array in the jagged array structure. jaggedArray[0] = [1, 2, 3, 4]; 

Одномерные массивы

Одномерный массив — это последовательность таких элементов. Доступ к элементу осуществляется через его индекс. Индекс — это порядковое положение в последовательности. Первый элемент в массиве находится в индексе 0 . Для создания одномерного массива используется оператор new и указывается тип элементов массива и число элементов. В следующем примере объявляются и инициализируется одномерные массивы:

int[] array = new int[5]; string[] weekDays = ["Sun", "Mon", "Tue", "Wed", "Thu", "Fri", "Sat"]; Console.WriteLine(weekDays[0]); Console.WriteLine(weekDays[1]); Console.WriteLine(weekDays[2]); Console.WriteLine(weekDays[3]); Console.WriteLine(weekDays[4]); Console.WriteLine(weekDays[5]); Console.WriteLine(weekDays[6]); /*Output: Sun Mon Tue Wed Thu Fri Sat */ 

Первое объявление объявляет неинициализированный массив из пяти целых чисел от array[0] до array[4] . Элементы массива инициализируются до значения по умолчанию для типа элемента. Для целых чисел это 0 . Второе объявление объявляет массив строк и инициализирует все семь значений этого массива. Оператор foreach выполняет итерацию элементов массива weekday и выводит все значения. Для одномерных массивов оператор обрабатывает элементы в увеличении порядка индексов foreach , начиная с индекса 0 и заканчивая индексом Length — 1 .

Передача одномерных массивов в качестве аргументов

Инициализированный одномерный массив можно передать в метод. В следующем примере массив строк инициализируется и передается в качестве аргумента в метод DisplayArray для строк. Этот метод отображает элементы массива. Затем метод ChangeArray размещает элементы массива в обратном порядке, а метод ChangeArrayElements изменяет первые три элемента массива. После возврата каждого метода метод DisplayArray показывает, что передача массива по значению не препятствует изменению элементов массива.

class ArrayExample < static void DisplayArray(string[] arr) =>Console.WriteLine(string.Join(" ", arr)); // Change the array by reversing its elements. static void ChangeArray(string[] arr) => Array.Reverse(arr); static void ChangeArrayElements(string[] arr) < // Change the value of the first three array elements. arr[0] = "Mon"; arr[1] = "Wed"; arr[2] = "Fri"; >static void Main() < // Declare and initialize an array. string[] weekDays = ["Sun", "Mon", "Tue", "Wed", "Thu", "Fri", "Sat"]; // Display the array elements. DisplayArray(weekDays); Console.WriteLine(); // Reverse the array. ChangeArray(weekDays); // Display the array again to verify that it stays reversed. Console.WriteLine("Array weekDays after the call to ChangeArray:"); DisplayArray(weekDays); Console.WriteLine(); // Assign new values to individual array elements. ChangeArrayElements(weekDays); // Display the array again to verify that it has changed. Console.WriteLine("Array weekDays after the call to ChangeArrayElements:"); DisplayArray(weekDays); >> // The example displays the following output: // Sun Mon Tue Wed Thu Fri Sat // // Array weekDays after the call to ChangeArray: // Sat Fri Thu Wed Tue Mon Sun // // Array weekDays after the call to ChangeArrayElements: // Mon Wed Fri Wed Tue Mon Sun 

Многомерные массивы

Массивы могут иметь несколько измерений. Например, следующие объявления создают четыре массива: два имеют два измерения, два имеют три измерения. Первые два объявления объявляют длину каждого измерения, но не инициализировать значения массива. Во втором двух объявлениях используется инициализатор для задания значений каждого элемента в многомерном массиве.

int[,] array2DDeclaration = new int[4, 2]; int[,,] array3DDeclaration = new int[4, 2, 3]; // Two-dimensional array. int[,] array2DInitialization = < < 1, 2 >, < 3, 4 >, < 5, 6 >, < 7, 8 >>; // Three-dimensional array. int[,,] array3D = new int[,,] < < < 1, 2, 3 >, < 4, 5, 6 >>, < < 7, 8, 9 >, < 10, 11, 12 >> >; // Accessing array elements. System.Console.WriteLine(array2DInitialization[0, 0]); System.Console.WriteLine(array2DInitialization[0, 1]); System.Console.WriteLine(array2DInitialization[1, 0]); System.Console.WriteLine(array2DInitialization[1, 1]); System.Console.WriteLine(array2DInitialization[3, 0]); System.Console.WriteLine(array2DInitialization[3, 1]); // Output: // 1 // 2 // 3 // 4 // 7 // 8 System.Console.WriteLine(array3D[1, 0, 1]); System.Console.WriteLine(array3D[1, 1, 2]); // Output: // 8 // 12 // Getting the total count of elements or the length of a given dimension. var allLength = array3D.Length; var total = 1; for (int i = 0; i < array3D.Rank; i++) < total *= array3D.GetLength(i); >System.Console.WriteLine($" equals "); // Output: // 12 equals 12 

Для многомерных массивов элементы пересекаются таким образом, что индексы самого правого измерения увеличиваются сначала, а затем следующее левое измерение и т. д. до самого левого индекса. В следующем примере перечисляется как 2D, так и трехмерный массив:

int[,] numbers2D = < < 9, 99 >, < 3, 33 >, < 5, 55 >>; foreach (int i in numbers2D) < System.Console.Write($""); > // Output: 9 99 3 33 5 55 int[,,] array3D = new int[,,] < < < 1, 2, 3 >, < 4, 5, 6 >>, < < 7, 8, 9 >, < 10, 11, 12 >> >; foreach (int i in array3D) < System.Console.Write($""); > // Output: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 

В массиве 2D можно считать левый индекс строкой и правым индексом в качестве столбца .

Однако с многомерными массивами, используя вложенный цикл, вы можете более контролировать порядок обработки элементов массива:

int[,,] array3D = new int[,,] < < < 1, 2, 3 >, < 4, 5, 6 >>, < < 7, 8, 9 >, < 10, 11, 12 >> >; for (int i = 0; i < array3D.GetLength(0); i++) < for (int j = 0; j < array3D.GetLength(1); j++) < for (int k = 0; k < array3D.GetLength(2); k++) < System.Console.Write($""); > System.Console.WriteLine(); > System.Console.WriteLine(); > // Output (including blank lines): // 1 2 3 // 4 5 6 // // 7 8 9 // 10 11 12 // 

Передача многомерных массивов в качестве аргументов

Инициализированный многомерный массив можно передать в метод так же, как и одномерный массив. В следующем коде показано разделяемое объявление метода печати, который принимает в качестве аргумента двухмерный массив. Новый массив можно инициализировать и передать за один шаг, как показано в следующем примере. В следующем примере инициализируется двухмерный массив целых чисел, который передается в метод Print2DArray . Этот метод отображает элементы массива.

static void Print2DArray(int[,] arr) < // Display the array elements. for (int i = 0; i < arr.GetLength(0); i++) < for (int j = 0; j < arr.GetLength(1); j++) < System.Console.WriteLine("Element(,)=", i, j, arr[i, j]); > > > static void ExampleUsage() < // Pass the array as an argument. Print2DArray(new int[,] < < 1, 2 >, < 3, 4 >, < 5, 6 >, < 7, 8 >>); > /* Output: Element(0,0)=1 Element(0,1)=2 Element(1,0)=3 Element(1,1)=4 Element(2,0)=5 Element(2,1)=6 Element(3,0)=7 Element(3,1)=8 */ 

Массивы массивов

Массив массивов — это массив, элементы которого являются массивами и могут быть различных размеров. Многообразный массив иногда называется массивом массивов. Его элементы являются ссылочными типами и инициализированы в null . В следующих примерах показано, как объявлять и инициализировать массивы массивов, а также получать доступ к ним. Первый пример объявляется jaggedArray в одной инструкции. Каждый содержащийся массив создается в последующих инструкциях. Второй пример jaggedArray2 объявлен и инициализирован в одной инструкции. Массивы массивов и многомерные массивы можно смешивать. Последним примером jaggedArray3 является объявление и инициализация одномерного массива, содержащего три двухмерных элемента массива разных размеров.

int[][] jaggedArray = new int[3][]; jaggedArray[0] = [1, 3, 5, 7, 9]; jaggedArray[1] = [0, 2, 4, 6]; jaggedArray[2] = [11, 22]; int[][] jaggedArray2 = [ [1, 3, 5, 7, 9], [0, 2, 4, 6], [11, 22] ]; // Assign 77 to the second element ([1]) of the first array ([0]): jaggedArray2[0][1] = 77; // Assign 88 to the second element ([1]) of the third array ([2]): jaggedArray2[2][1] = 88; int[][,] jaggedArray3 = [ new int[,] < , >, new int[,] < , , >, new int[,] < , , > ]; Console.Write("", jaggedArray3[0][1, 0]); Console.WriteLine(jaggedArray3.Length); 

Элементы массива должны быть инициализированы перед их использованием. Каждый из элементов является массивом. Кроме того, можно использовать инициализаторы для заполнения элементов массива значениями. При использовании инициализаторов не требуется размер массива.

В этом примере создается массив, элементы которого являются массивами. Все элементы массива имеют разный размер.

// Declare the array of two elements. int[][] arr = new int[2][]; // Initialize the elements. arr[0] = [1, 3, 5, 7, 9]; arr[1] = [2, 4, 6, 8]; // Display the array elements. for (int i = 0; i < arr.Length; i++) < System.Console.Write("Element(): ", i); for (int j = 0; j < arr[i].Length; j++) < System.Console.Write("", arr[i][j], j == (arr[i].Length - 1) ? "" : " "); > System.Console.WriteLine(); > /* Output: Element(0): 1 3 5 7 9 Element(1): 2 4 6 8 */ 

Неявно типизированные массивы

Можно создать неявно типизированный массив, в котором тип экземпляра массива выводится из элементов, указанных в инициализаторе массива. Правила для любой неявно типизированной переменной также применяются к неявно типизированным массивам. Дополнительные сведения см. в разделе Неявно типизированные локальные переменные.

В следующих примерах показано, как создать неявно типизированный массив:

int[] a = new[] < 1, 10, 100, 1000 >; // int[] // Accessing array Console.WriteLine("First element: " + a[0]); Console.WriteLine("Second element: " + a[1]); Console.WriteLine("Third element: " + a[2]); Console.WriteLine("Fourth element: " + a[3]); /* Outputs First element: 1 Second element: 10 Third element: 100 Fourth element: 1000 */ var b = new[] < "hello", null, "world" >; // string[] // Accessing elements of an array using 'string.Join' method Console.WriteLine(string.Join(" ", b)); /* Output hello world */ // single-dimension jagged array int[][] c = [ [1,2,3,4], [5,6,7,8] ]; // Looping through the outer array for (int k = 0; k < c.Length; k++) < // Looping through each inner array for (int j = 0; j < c[k].Length; j++) < // Accessing each element and printing it to the console Console.WriteLine($"Element at c[][] is: "); > > /* Outputs Element at c[0][0] is: 1 Element at c[0][1] is: 2 Element at c[0][2] is: 3 Element at c[0][3] is: 4 Element at c[1][0] is: 5 Element at c[1][1] is: 6 Element at c[1][2] is: 7 Element at c[1][3] is: 8 */ // jagged array of strings string[][] d = [ ["Luca", "Mads", "Luke", "Dinesh"], ["Karen", "Suma", "Frances"] ]; // Looping through the outer array int i = 0; foreach (var subArray in d) < // Looping through each inner array int j = 0; foreach (var element in subArray) < // Accessing each element and printing it to the console Console.WriteLine($"Element at d[][] is: "); j++; > i++; > /* Outputs Element at d[0][0] is: Luca Element at d[0][1] is: Mads Element at d[0][2] is: Luke Element at d[0][3] is: Dinesh Element at d[1][0] is: Karen Element at d[1][1] is: Suma Element at d[1][2] is: Frances */ 

В предыдущем примере обратите внимание, что с неявно типизированными массивами квадратные скобки не используются слева от инструкции инициализации. Кроме того, многомерные массивы инициализированы так new [] же, как и одномерные массивы.

При создании анонимного типа, содержащего массив, этот массив необходимо неявно типизировать в инициализаторе объекта типа. В следующем примере contacts представляет собой неявный типизированный массив анонимных типов, каждый из которых содержит массив с именем PhoneNumbers . Ключевое var слово не используется внутри инициализаторов объектов.

var contacts = new[] < new < Name = "Eugene Zabokritski", PhoneNumbers = new[] < "206-555-0108", "425-555-0001" >>, new < Name = "Hanying Feng", PhoneNumbers = new[] < "650-555-0199" >> >; 

Совместная работа с нами на GitHub

Источник этого содержимого можно найти на GitHub, где также можно создавать и просматривать проблемы и запросы на вытягивание. Дополнительные сведения см. в нашем руководстве для участников.

Сколько измерений будет у следующего массива

Массив (array) является объектом с элементами расположенными в соответствие с декартовой системой координат.

Количество измерений массива называется ранг (это терминология взята из APL). Ранг является неотрицательных целым. Также каждое измерение само по себе является неотрицательным целым. Общее количество элементов в массиве является произведением размеров всех измерений.

Реализация Common Lisp’а может налагать ограничение на ранг массива, но данное ограничение не может быть менее 7. Таким образом, любая Common Lisp программа может использовать массивы с семью и менее измерениями. (Программа может получить текущее ограничение для ранга для используемой системы с помощью константы array-rank-limit.)

Допускается существование нулевого ранга. В этом случае, массив не содержит элементов, и любой доступ к элементам является ошибкой. При этом другие свойства массива использоваться могут. Если ранг равен нулю, тогда массив не имеет измерений, и их произведение приравнивается к 1 (FIXME). Таким образом массив с нулевым рангом содержит один элемент.

Элемент массива задаётся последовательностью индексов. Длина данной последовательности должна равняется рангу массива. Каждый индекс должен быть неотрицательным целым строго меньшим размеру соответствующего измерения. Также индексация массива начинается с нуля, а не с единицы, как в по умолчанию Fortran’е.

В качестве примера, предположим, что переменная foo обозначает двумерный массив с размерами измерений 3 и 5. Первый индекс может быть 0, 1 или 2, и второй индекс может быть 0, 1, 2, 3 или 4. Обращение к элементам массива может быть осуществлено с помощью функции aref, например, (aref foo 2 1) ссылается на элемент массива (2, 1). Следует отметить, что aref принимает переменное число аргументов: массив, и столько индексов, сколько измерений у массива. Массив с нулевым рангом не имеет измерений, и в таком случае aref принимает только один параметр – массив, и не принимает индексы, и возвращает одиночный элемент массива.

В целом, массивы могут быть многомерными, могут иметь общее содержимое с другими массивами. и могут динамически менять свой размер после создания (и увеличивать, и уменьшать). Одномерный массив может также иметь указатель заполнения.

Многомерные массивы хранят элементы построчно. Это значит, что внутренне многомерный массив хранится как одномерный массив с порядком элементов, соответствующим лексикографическому порядку их индексов. Это важно в двух ситуациях: (1) когда массивы с разными измерениями имеют общее содержимое, и (2) когда осуществляется доступ к очень большому массиву в виртуальной памяти. (Первая ситуация касается семантики; вторая — эффективности)

Массив, что не указывает на другой массив, не имеет указателя заполнения и не имеет динамически расширяемого размера после создания называется простым массивом. Пользователи могут декларировать то, что конкретный массив будет простым. Некоторые реализации могут обрабатывать простые массивы более эффективным способом, например, простые массивы могут храниться более компактно, чем непростые.

Когда вызывается make-array, если один или более из :adjustable, :fill-pointer и :displaced-to аргументов равен истине, тогда является ли результат простым массивом не определено. Однако если все три аргумента равны лжи, тогда результат гарантированно будет простым массивом.

2.5.1 Векторы

В Common Lisp’е одномерные массивы называется векторами, и составляют тип vector (который в свою очередь является подтипом array). Вектора и списки вместе являются последовательностями. Они отличаются тем, что любой элемент одномерного массива может быть получен за константное время, тогда как среднее время доступа к компоненту для списка линейно зависит от длины списка, с другой стороны, добавление нового элемента в начала списка занимает константное время, тогда как эта же операция для массива занимает время линейно зависящее от длины массива.

Обычный вектор (одномерный массив, который может содержать любой тип объектов, но не имеющий дополнительных атрибутов) может быть записан с помощью перечисления элементов разделённых пробелом и окружённых #( и ). Например:

#(a b c) ;Вектор из трёх элементов
#() ;Пустой вектор
#(2 3 5 7 11 13 17 19 23 29 31 37 41 43 47)
;Вектор содержит простые числа меньшие пятидесяти

Следует отметить, что когда функция read парсит данный синтаксис, она всегда создаёт простой массив. __________________________________________

Обоснование: Многие люди рекомендовали использовать квадратные скобки для задания векторов так: [a b c] вместо #(a b c). Данная запись короче, возможно более читаема, и безусловно совпадает с культурными традициями в других областях компьютерных наук и математики. Однако, для достижения предельной полезности от пользовательских макросимволов, что расширяют возможности функции read, необходимо было оставить некоторые строковые символы для этих пользовательских целей. Опыт использования MacLisp’а показывает, что пользователи, особенно разработчики языков для использования в исследованиях искусственного интеллекта, часто хотят определять специальные значения для квадратных скобок. Таким образом Common Lisp не использует квадратных и фигурных скобок в своём синтаксисе.

Реализации могут содержать специализированные представления массивов для достижения эффективности в случаях, когда все элементы принадлежат одному определённому типу (например, числовому). Все реализации содержат специальные массивы в случаях, когда все элементы являются строковыми символами (или специализированное подмножество строковых символов). Такие одномерные массивы называются строки. Все реализации также должны содержать специализированные битовые массивы, которые принадлежат типу (array bit). Такие одномерные массивы называются битовые векторы.

2.5.2 Строки

base-string ≡ (vector base-char)
simple-base-string ≡ (simple-array base-char (*))

Реализация может поддерживать другие типы строк. Все функции Common Lisp’а взаимодействуют со строками одинаково. Однако следует отметить, вставка extended character в base string является ошибкой.

Строковый (string) тип является подтипом векторного (vector) типа.

Строка может быть записана как последовательность символов, с предшествующим и последующим символом двойной кавычки «. Любой символ « или \ в данной последовательности должен иметь предшествующий символ \.

«Foo» ;Строка из трёх символов
«» ;Пустая строка
«\»APL\\360?\» he cried.» ;Строка из двенадцати символов
«|x| = |-x|» ;Строка из десяти символов

Необходимо отметить, что символ вертикальной черты | в строке не должен быть экранирован с помощью \. Также как и любая двойная кавычка в имени символа, записанного с использованием вертикальных черт, не нуждается в экранировании. Записи с помощью двойной кавычки и вертикальной черты похожи, но используются для разных целей: двойная кавычка указывает на строку, содержащую строковые символы, тогда как вертикальная черта указывает на символ, имя которого содержит последовательность строковых символов.

Строковые символы обрамленные двойными кавычками, считываются слева направо. Индекс символа больше индекса предыдущего символа на 1. Самый левый символ строки имеет индекс 0, следующий 1, следующий 2, и т.д.

Следует отметить, что функция prin1 будет выводить на печать в данном синтаксисе любой вектор строковых символов (не только простой), но функция read при разборе данного синтаксиса будет всегда создавать простую строку.

2.5.3 Битовые векторы

Битовый вектор может быть записан в виде последовательности битов заключённых в строку с предшествующей #*; любой разделитель, например, как пробел завершает синтаксис битового вектора. Например:

#*10110 ;Пятибитный битовый вектор; нулевой бит 1
#* ;Пустой битовый вектор

Биты записанные после #*, читаются слева направо. Индекс каждого бита больше индекса предыдущего бита на 1. Индекс самого левого бита 0, следующего 1 и т.д.

Функция prin1 выводит любой битовый вектор (не только простой) в этом синтаксисе, однако функция read при разборе этого синтаксиса будет всегда создавать простой битовый вектор.

Двумерные массивы

Объявление int A[n] создает в памяти одномерный массив: набор пронумерованных элементов, идущих в памяти последовательно. К каждому элементу массива можно обратиться, указав один индекс — номер этого элемента. Но можно создать и двумерный массив следующим образом: int A[n][m] . Данное объявление создает массив из n объектов, каждый из которых в свою очередь является массивом типа int [m] . Тогда A[i] , где i принимает значения от 0 до n-1 будет в свою очередь одним из n созданных обычных массивов, и обратиться к элементу с номером j в этом массиве можно через A[i][j] .

Подобные объекты (массивы массивов) также называют двумерными массивами. Двумерные массивы можно представлять в виде квадратной таблицы, в которой первый индекс элемента означает номер строки, а второй индекс – номер столбца. Например, массив A[3][4] будет состоять из 12 элементов и его можно записать в виде

A[0][0] A[0][1] A[0][2] A[0][3] A[1][0] A[1][1] A[1][2] A[1][3] A[2][0] A[2][1] A[2][2] A[2][3]

Для считывания, вывода на экран и обработки двумерных массивов необходимо использовать вложенные циклы. Первый цикл – по первому индексу (то есть по всем строкам), второй цикл – по второму индексу, то есть по всем элементам в строках (столбцам). Например, вывести на экран двумерный массив в виде таблицы, разделяя элементы в строке одним пробелом можно следующим образом:

int A[n][m]; for (int i = 0; i < n; ++i) < // Выводим на экран строку i for (int j = 0; j < m; ++j) < cout cout 

А считать двумерный массив с клавиатуры можно при помощи еще более простого алгоритма (массив вводится по строкам, то есть в порядке, соответствующему первому примеру):

for (i = 0; i < n; ++i) < for (j = 0; j < m; ++j) < cin >> A[i][j]; > >

Обработка двумерного массива

Обработка двумерных массивов производится аналогичным образом. Например, если мы хотим записать в массив таблицу умножения, то есть присвоить элементу A[i][j] значение i * j , это можно сделать следующим образом при помощи вложенных циклов:

for (i = 0; i < n; ++i) < for (j = 0; j < m; ++j) < A[i][j] = i * j; >>

Рассмотрим более сложную задачу и несколько способов ее решения. Пусть дан квадратный двумерный массив int A[n][n] . Необходимо элементам, находящимся на главной диагонали проходящей из левого верхнего угла в правый нижний (то есть тем элементам A[i][j] , для которых i == j ) присвоить значение 1 , элементам, находящимся выше главной диагонали – значение 0, элементам, нахощящимся ниже главной диагонали – значение 2. То есть получить такой массив (пример для n == 4 ):

1 0 0 0 2 1 0 0 2 2 1 0 2 2 2 1

Рассмотрим несколько способов решения этой задачи. Элементы, которые лежат выше главной диагонали – это элементы A[i][j] , для которых i < j , а для элементов ниже главной диагонали i >j . Таким образом, мы можем сравнивать значения i и j и по ним определять значение A[i][j] . Получаем следующий алгоритм:

for (i = 0; i < n; ++i) < for (j = 0; j < n; ++j) < if (i < j) < A[i][j] = 0; >else if (i > j) < A[i][j] = 2; >else < A[i][j] = 1; >> >

Данный алгоритм плох, поскольку выполняет одну или две инструкции if для обработки каждого элемента. Если мы усложним алгоритм, то мы сможем обойтись вообще без условных инструкций.

Сначала заполним главную диагональ, для чего нам понадобится один цикл:

for (i = 0; i

Затем заполним значением 0 все элементы выше главной диагонали, для чего нам понадобится в каждой из строк с номером i присвоить значение элементам A[i][j] для j = i+1 , . n-1 . Здесь нам понадобятся вложенные циклы:

for (i = 0; i < n; ++i) < for (j = i + 1; j < n; ++j) < A[i][j] = 0; >>

Аналогично присваиваем значение 2 элементам A[i][j] для j = 0 , . i-1 :

for (i = 0; i < n; ++i) < for (j = 0; j < i; ++j) < A[i][j] = 2; >>

Можно также внешние циклы объединить в один и получить еще одно, более компактное решение:

for (i = 0; i < n; ++i) < // Заполняем строку с номером i for (j = 0; j < i; ++j) < A[i][j] = 2; // Сначала пишем 2 ниже диагонали >A[i][j] = 1; // После завершения предыдущего цикла i==j, пишем 1 for (++j; j < n; ++j) // Цикл начинаем с увеличения j на 1 < A[i][j] = 0; // Записываем 0 выше диагонали >>

Многомерные массивы

Можно объявлять не только двумерные массивы, но и массивы с большим количеством измерений. Например, объявление int A[n][m][l] создает трехмерный массив из n*m*l элементов. Для обращения к каждому элементу такого массива необходимо указать три индекса: A[i][j][k] , при этом 0

Передача двумерных массивов в функцию

В функцию можно передавать двумерный массив в качестве параметра, если размер этого массива фиксирован и объявлен в описании функции. То есть если заранее известен размер массива, то можно определить функцию, получающую в качестве параметра двумерный массив такого размера:

void f (int A[10][10]) < . >int main()

Проблема заключается в том, что в этом случае нельзя использовать массивы произвольного размера.

Чтобы использовать массивы произвольного размера, нам на помощь прийдут указатели. Для начала разберемся, как представлять двумерный массив в виде указателей.

Одномерный массив int A[n] это почти то же самое, что указатель на переменную типа int : int * A .

Тогда двумерный массив - это массив, каждый из элементов которого является одномерным массивом, то есть указателем на какой-то адрес целого числа в памяти. То есть двумерный массив - это массив элементов типа int * или же это указатель на переменную типа int * , то есть это переменная типа int ** .

Итак, двойной указатель можно объявить так:

int ** A;

Теперь выделим память для массива A . Если мы хотим, чтобы в массиве A было n элементов, каждый из которых является указателем на тип int , то сделаем это при помощи операции new :

A = new int * [n];

Теперь A указывает на область памяти, содержащей n элементов, каждый из которых имеет тип int * и указывает на некоторую область памяти, пока еще не выделенную. Выделим эту память - сделаем все A[i] указателями на область памяти из m элементов типа int :

for (int i = 0; i

Функцию, получающую в качестве параметра двумерный массив, можно объявлять так:

void f (int ** A, int n, int m)

Как и в случае с одномерным массивом, передаваемым как указатель, нам нужно одновременно передавать размеры массива - количество строк n и количество столбцов m .

При таком способе объявления массива и выделения памяти можно сделать так, чтобы в разных строчках массива было различное число элементов.

Форматирование чисел при выводе

Допустим, мы заполним массив таблицей умножения: A[i][j]=i*j как в примере в начале раздела. Если мы теперь попробуем вывести этот массив на экран, разделяя элементы в строке одним пробелом, то из-за того, что числа имеют различную длину столбцы таблицы окажутся неровными:

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27

Для того, чтобы получить ровные столбцы необходимо, выводить числа так, чтобы одно выводимое число имело ширину, например, ровно в 3 символа, а “лишние” позиции были бы заполнены пробелами. Тогда получится следующая таблица:

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27

Для того, чтобы выводимое число или строка имело ровно заданную ширину, необходимо перед выводом его на экран для потока cout вызвать метод width с параметром 3 . Данный метод устанавливает ширину поля для выводимого значения. Получим следующую программу для вывода:

for(int i = 0; i < n; ++i) < for(int j = 0; j < m; ++j) < cout.width(3); cout cout

Заметим, что мы теперь не выводим пробел после каждого числа, поскольку мы добавили этот пробел к ширине выводимого поля. Функция width действует однократно, только на следующее выводимый в поток значение, поэтому ее нужно вызывать перед каждым выводом числа на экран.

Внимание! Если выводимое число или строка имеет большую длину, чем это было установлено функцией width , то это число или строка будут выведены полностью, а не будет обрезано до указанного значения. То есть предпочтительней вывести результат некрасиво, нежели неверно.

Упражнения

Общие требования к оформлению программ.

Считывание данных осуществляется функцией void Read (int **& A, int & n, int & m) . Эта функция считывает размер массива в переменные n и m , передаваемые по ссылке, выделяет память под хранение массива.

Решение задачи осуществляется функцией, получающей в качестве параметра массив (типа int ** ), его размеры, дополнительные параметры при необходимости.

Вывод массива на экран осуществляется отдельной функцией Print , получающей в качестве параметров массив и его размеры.

Типичный вид программы на примере задачи A:

void Read (int **& A, int & n) < . >void Fill (int ** A, int n) < . >void Print (int ** A, int n) < . >int main()

A: Максимум

Найдите индексы первого вхождения максимального элемента. Выведите два числа: номер строки и номер столбца, в которых стоит наибольший элемент в двумерном массиве. Если таких элементов несколько, то выводится тот, у которого меньше номер строки, а если номера строк равны то тот, у которого меньше номер столбца.

Программа получает на вход размеры массива n и m , затем n строк по m чисел в каждой.

3 4
0 3 2 4
2 3 5 5
5 1 2 3

B: Снежинка

Дано нечетное число n . Создайте двумерный массив из n × n элементов, заполнив его символами "." (каждый элемент массива является строкой из одного символа). Затем заполните символами "*" среднюю строку массива, средний столбец массива, главную диагональ и побочную диагональ. В результате единицы в массиве должны образовывать изображение звездочки. Выведите полученный массив на экран, разделяя элементы массива пробелами.

C: Шахматная доска

Даны два числа n и m . Создайте двумерный массив размером n×m и заполните его символами "." и "*" в шахматном порядке. В левом верхнем углу должна стоять точка.

D: Диагонали параллельные главной

Дано число n . Создайте массив размером n×n и заполните его по следующему правилу. На главной диагонали должны быть записаны числа 0. На двух диагоналях, прилегающих к главной, числа 1. На следующих двух диагоналях числа 2, и т.д.

0 1 2 3 4
1 0 1 2 3
2 1 0 1 2
3 2 1 0 1
4 3 2 1 0

E: Побочная диагональ

Дано число n . Создайте массив размером n×n и заполните его по следующему правилу:

Числа на диагонали, идущей из правого верхнего в левый нижний угол равны 1.

Числа, стоящие выше этой диагонали, равны 0.

Числа, стоящие ниже этой диагонали, равны 2.

Полученный массив выведите на экран. Числа в строке разделяйте одним пробелом.

0 0 0 1
0 0 1 2
0 1 2 2
1 2 2 2

F: Поменять строки

Дан двумерный массив. Поменяйте в нем первую и последнюю строку. Полученный массив выведите на экран.

Программа получает на вход два числа: количество строк n в массиве и количество столбцов m . Далее идет n строк, каждая из которых содержит m чисел - элементы массива.

Выведите массив на экран разделяя числа в строке одним пробелом.

Решение оформите в виде функции void SwapRows (int ** A, int n, int m) .

3 4
11 12 13 14
21 22 23 24
31 32 33 34
31 32 33 34
21 22 23 24
11 12 13 14

G: Поменять столбцы

Дан двумерный массив и два числа: i и j . Поменяйте в массиве столбцы с номерами i и j и выведите результат.

Программа получает на вход размеры массива n и m , затем элементы массива, затем числа i и j .

Решение оформите в виде функции void SwapColumns (int ** A, int n, int m, int i, int j) .

3 4
11 12 13 14
21 22 23 24
31 32 33 34
0 1
12 11 13 14
22 21 23 24
32 31 33 34

H: Симметричен ли массив?

Дано число n и массив размером n×n . Проверьте, является ли этот массив симметричным относительно главной диагонали. Выведите слово “ YES ”, если массив симметричный, и слово “ NO ” в противном случае.

Решение оформите в виде функции bool IsSymmetric (int ** A, int n) .

3
0 1 2
1 2 3
2 3 4

I: k-я диагональ

Дан квадратный двумерный массив размером n×n и число k . Выведите элементы k -й по счету диагонали ниже главной диагонали (т.е. если k == 1 , то нужно вывести элементы первой диагонали, лежащей ниже главной, если k == 2 , то второй диагонали и т.д.).

Значение k может быть отрицательным, например, если k == -1 , то нужно вывести значение первой диагонали лежащей выше главной. Если k == 0 , то нужно вывести элементы главной диагонали.

Программа получает на вход число n , затем массив размером n×n , затем число k .

4
1 2 3 4
5 6 7 8
0 1 2 3
4 5 6 7
1
5 1 6
4
1 2 3 4
5 6 7 8
0 1 2 3
4 5 6 7
-2

J: Транспонировать прямоугольную матрицу

Дан двумерный массив размером n×m . Симметричный ему относительно главной диагонали массив называется транспонированным к данному. Он имеет размеры m×n : строки исходного массива становятся столбцами транспонированного, столбцы исходного массива становятся строками транспонированного.

Для данного массива постройте транспонированный массив и выведите его на экран. Решение оформите в виде функции void Transpose (int ** Src, int ** Dst, int n, int m) .

3 4
11 12 13 14
21 22 23 24
31 32 33 34
11 21 31
12 22 32
13 23 33
14 24 34

K: Транспонировать квадратную матрицу

Дан двумерный массив размером n×n . Транспонируйте его и результат запишите в этот же масссив. Вспомогательный массив использовать нельзя.

Решение оформите в виде функции void Transpose (int ** Src, int n) .

3
1 2 3
4 5 6
7 8 9
1 4 7
2 5 8
3 6 9

L: Поменять две диагонали

Дан квадратный массив. Поменяйте местами элементы, стоящие на главной и побочной диагонали, при этом каждый элемент должен остаться в том же столбце (то есть в каждом столбце нужно поменять местами элемент на главной диагонали и на побочной диагонали).

Решение оформите в виде функции void SwapDiagonals (int ** Src, int n) .

3
1 2 3
4 5 6
7 8 9
7 2 9
4 5 6
1 8 3

M: Кинотеатр

В кинотеатре n рядов по m мест в каждом. В двумерном массиве хранится информация о проданных билетах, число 1 означает, что билет на данное место уже продано, число 0 означает, что место свободно. Поступил запрос на продажу k билетов на соседние места в одном ряду. Определите, можно ли выполнить такой запрос.

Программа получает на вход числа n и m. Далее идет n строк, содержащих m чисел (0 или 1), разделенных пробелами. Затем дано число k.

Программа должна вывести номер ряда, в котором есть k подряд идущих свободных мест. Если таких рядов несколько, то выведите номер наименьшего подходящего ряда. Если подходящего ряда нет, выведите число 0.

3 4
0 1 0 1
1 0 0 1
1 1 1 1
2
3 3
0 1 0
1 0 0
1 1 1
3

N: Прямоугольник Паскаля

Даны два числа n и m. Создайте массив n×m и заполните его по следующим правилам:

Числа, стоящие в строке 0 или в столбце 0 равны 1 ( A[0][j] = 1 , A[i][0] = 1 ). Для всех остальных элементов массива A[i][j] = A[i-1][j] + A[i][j-1] , то есть каждый элемент равен сумме двух элементов, стоящих слева и сверху от него.

Выведите данный массив на экран, отводя на вывод каждого элемента массива ровно 6 символов (см. пример).

1 1 1 1 1 1 
1 2 3 4 5 6
1 3 6 10 15 21
1 4 10 20 35 56

O: Ходы коня

На шахматной доске стоит конь. Отметьте положение коня на доске и все клетки, которые бьет конь.

Программа получает на вход координаты коня на шахматной доске в шахматной нотации (то есть в виде “e4”, где сначала записывается номер столбца (буква от “a” до “h”, слева направо), затем номеру строки (цифра от 1 до 8, снизу вверх).

Клетку, где стоит конь, отметьте буквой “K”, клетки, которые бьет конь, отметьте символами “*”, остальные клетки заполните точками.

Выведите на экран изображение доски.

P: Ходы ферзя

Решите предыдущую задачу для ферзя. Ферзь обозначается буквой “Q”.

Q: Заполнение змейкой

По данным числам n и m заполните двумерный массив размером n×m числами от 1 до n×m “змейкой”, как показано в примере. Выведите полученный массив, отводя на вывод каждого элемента ровно 4 символа.

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

R: Заполнение диагоналями

По данным числам n и m заполните двумерный массив размером n×m числами от 1 до n×m “диагоналями”, как показано в примере. Выведите полученный массив, отводя на вывод каждого элемента ровно 4 символа.

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

S: Поворот прямоугольного массива

Дан прямоугольный массив размером n×m. Поверните его на 90 градусов по часовой стрелке, записав результат в новый массив размером m×n.

Выведите получившийся массив. Числа при выводе разделяйте одним пробелом.

3 4
11 12 13 14
21 22 23 24
31 32 33 34
31 21 11
32 22 12
33 23 13
34 24 14

T: Поворот квадратного массива

Дан квадратный массив. Поверните его на 90 градусов по часовой стрелке. Результат запишите в этот же массив, вспомогательный массив использовать нельзя.

Выведите результат на экран, разделяя числа одним пробелом.

3
1 2 3
4 5 6
7 8 9
7 4 1
8 5 2
9 6 3

U: Таблица умножения

Даны числа n и m. Создайте двумерый массив размером n×m и заполните его таблицей умножения по формуле A[i][j] = i * j . При заполнении массива нельзя использовать вложенные циклы.

Выведите получившийся массив на экран (при выводе можно использовать вложенные циклы), отводя на вывод каждого числа ровно 4 символа.

0 0 0 0 0 0 
0 1 2 3 4 5
0 2 4 6 8 10
0 3 6 9 12 15

V: Заполнение в шахматном порядке

Даны числа n и m. Заполните массив размером n×m в шахматном порядке: клетки одного цвета заполнены нулями, а другого цвета - заполнены числами натурального ряда сверху вниз, слева направо. В левом верхнем углу записано число 1.

Выведите полученный массив на экран, отводя на вывод каждого элемента ровно 4 символа.

1 0 2 0 3 
0 4 0 5 0
6 0 7 0 8

W: Заполнение спиралью

По данным числам n и m заполните двумерный массив размером n×m числами от 1 до n×m по спирали, выходящей из левого верхнего угла и закрученной по часовой стрелке, как показано в примере. Выведите полученный массив, отводя на вывод каждого элемента ровно 4 символа.

Тесты к этой задаче закрытые.

1 2 3 4 5 
14 15 16 17 6
13 20 19 18 7
12 11 10 9 8

X: Сапер

На поле для игры в сапер клеточки с минами обозначаются символом “*”, а в каждой пустой клеточке записано число от 0 до 8, равное количеству мин в 8 клетках, соседних с данной.

Дан список мин на поле. Постройте по данному списку изображение поля.

Программа получает на вход числа N и M - количество строк и столбцов на поле, а также количество мин на поле K. Далее идет K пар чисел - координат мин. Первое число - номер строки, второе число - номер столбца.

Выведите изображение поля на экран, клетки при выводе разделяйте одним пробелом.

Тесты к этой задаче закрытые.

3 2 2 1 1 2 2
* 2 2 * 1 1
2 2 0
0 0
0 0

Y: Крестики-нолики

Напишите программу, которая по изображению поля для игры в «Крестики-нолики» определит, могла ли такая ситуация возникнуть в результате игры с соблюдением всех правил.

Напомним, что игра в «Крестики-нолики» ведется на поле 33. Два игрока ходят по очереди. Первый ставит крестик, а второй – нолик. Ставить крестик и нолик разрешается в любую еще не занятую клетку поля. Когда один из игроков поставит три своих знака в одной горизонтали, вертикали или диагонали, или когда все клетки поля окажутся заняты, игра заканчивается.

Вводится три строки по три числа в каждой, описывающих игровое поле. Число 0 обозначает пустую клетку, 1 – крестик, 2 – нолик. Числа в строке разделяются пробелами.

Требуется вывести слово YES, если указанная ситуация могла возникнуть в ходе игры, и NO в противном случае.

Тесты к этой задаче закрытые.

1 1 1 1 1 1 1 1 1
2 1 1 1 1 2 2 2 1
1 1 1 2 0 2 0 0 0
0 0 0 0 1 0 0 0 0
1 1 1 2 2 2 0 0 0

Z: Городской план

План города представляет собой прямоугольник, разбитый на \(n\times m\) квадратиков. Каждый квадратик может быть занят зданием или быть свободным. Если два соседних (по стороне) квадратика заняты зданием, то это — оно и то же здание.

Программа получает на вход два числа \(n\) и \(m\), затем идет \(n\) строк по \(m\) символов в каждой — план города. Символ “ . ” обозначает свободную клетку, символ “ # ” обозначает здание.

Выведите число зданий на плане.

Тесты к этой задаче закрытые.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *