Массив представляет набор однотипных данных. Объявление массива похоже на объявление переменной за тем исключением, что после указания типа ставятся квадратные скобки:
тип_переменной[] название_массива;
Например, определим массив целых чисел:
int[] numbers;
После определения переменной массива мы можем присвоить ей определенное значение:
int[] nums = new int[4];
Здесь вначале мы объявили массив nums, который будет хранить данные типа int . Далее используя операцию new , мы выделили память для 4 элементов массива: new int[4] . Число 4 еще называется длиной массива . При таком определении все элементы получают значение по умолчанию, которое предусмотренно для их типа. Для типа int значение по умолчанию — 0.
Также мы сразу можем указать значения для этих элементов:
int[] nums2 = new int[4] < 1, 2, 3, 5 >; int[] nums3 = new int[] < 1, 2, 3, 5 >; int[] nums4 = new[] < 1, 2, 3, 5 >; int[] nums5 = < 1, 2, 3, 5 >;
Все перечисленные выше способы будут равноценны.
Урок 6: Массивы и выполнение программы
Подобным образом можно определять массивы и других типов, например, массив значений типа string :
string[] people = < «Tom», «Sam», «Bob» >;
Индексы и получение элементов массива
Для обращения к элементам массива используются индексы . Индекс представляет номер элемента в массиве, при этом нумерация начинается с нуля, поэтому индекс первого элемента будет равен 0, индекс четвертого элемента — 3.
Используя индексы, мы можем получить элементы массива:
int[] numbers = < 1, 2, 3, 5 >; // получение элемента массива Console.WriteLine(numbers[3]); // 5 // получение элемента массива в переменную var n = numbers[1]; // 2 Console.WriteLine(n); // 2
Также мы можем изменить элемент массива по индексу:
int[] numbers = < 1, 2, 3, 5 >; // изменим второй элемент массива numbers[1] = 505; Console.WriteLine(numbers[1]); // 505
И так как у нас массив определен только для 4 элементов, то мы не можем обратиться, например, к шестому элементу. Если мы так попытаемся сделать, то мы получим ошибку во время выполнения:
int[] numbers = < 1, 2, 3, 5 >; Console.WriteLine(numbers[6]); // ! Ошибка — в массиве только 4 элемента
Свойство Length и длина массива
каждый массив имеет свойство Length , которое хранит длину массива. Например, получим длину выше созданного массива numbers:
int[] numbers = < 1, 2, 3, 5 >; Console.WriteLine(numbers.Length); // 4
Для получения длины массива после названия массива через точку указывается свойство Length : numbers.Length .
Получение элементов с конца массива
Благодаря наличию свойства Length , мы можем вычислить индекс последнего элемента массива — это длина массива — 1. Например, если длина массива — 4 (то есть массив имеет 4 элемента), то индекс последнего элемента будет равен 3. И, используя свойство Length , мы можем легко получить элементы с конца массива:
int[] numbers = < 1, 2, 3, 5>; Console.WriteLine(numbers[numbers.Length — 1]); // 5 — первый с конца или последний элемент Console.WriteLine(numbers[numbers.Length — 2]); // 3 — второй с конца или предпоследний элемент Console.WriteLine(numbers[numbers.Length — 3]); // 2 — третий элемент с конца
Однако при подобном подходе выражения типа numbers.Length — 1 , смысл которых состоит в том, чтобы получить какой-то определенный элемент с конца массива, утяжеляют код. И, начиная, с версии C# 8.0 в язык был добавлен специальный оператор ^ , с помощью которого можно задать индекс относительно конца коллекции.
Что такое массивы в программировании.
Перепишем предыдущий пример, применяя оператор ^ :
int[] numbers = < 1, 2, 3, 5>; Console.WriteLine(numbers[^1]); // 5 — первый с конца или последний элемент Console.WriteLine(numbers[^2]); // 3 — второй с конца или предпоследний элемент Console.WriteLine(numbers[^3]); // 2 — третий элемент с конца
Перебор массивов
Для перебора массивов мы можем использовать различные типы циклов. Например, цикл foreach :
int[] numbers = < 1, 2, 3, 4, 5 >; foreach (int i in numbers)
Здесь в качестве контейнера выступает массив данных типа int . Поэтому мы объявляем переменную с типом int
Подобные действия мы можем сделать и с помощью цикл for:
int[] numbers = < 1, 2, 3, 4, 5 >; for (int i = 0; i
В то же время цикл for более гибкий по сравнению с foreach . Если foreach последовательно извлекает элементы контейнера и только для чтения, то в цикле for мы можем перескакивать на несколько элементов вперед в зависимости от приращения счетчика, а также можем изменять элементы:
int[] numbers = < 1, 2, 3, 4, 5 >; for (int i = 0; i
Также можно использовать и другие виды циклов, например, while :
int[] numbers = < 1, 2, 3, 4, 5 >; int i = 0; while(i
Многомерные массивы
Массивы характеризуются таким понятием как ранг или количество измерений. Выше мы рассматривали массивы, которые имеют одно измерение (то есть их ранг равен 1) — такие массивы можно представлять в виде ряда (строки или столбца) элемента. Но массивы также бывают многомерными. У таких массивов количество измерений (то есть ранг) больше 1.
Массивы которые имеют два измерения (ранг равен 2) называют двухмерными. Например, создадим одномерный и двухмерный массивы, которые имеют одинаковые элементы:
int[] nums1 = new int[] < 0, 1, 2, 3, 4, 5 >; int[,] nums2 = < < 0, 1, 2 >, < 3, 4, 5 >>;
Визуально оба массива можно представить следующим образом:
Источник: metanit.com
Массивы в Паскаль.
Те программы, которые мы рассматривали раньше, позволяют работать с одиночными объектами (символы, числа). Но иногда есть необходимость использовать множество однотипных объектов. Объединение таких однотипных объектов называется массивом.
Массивы удобно использовать когда необходимо объединить несколько родственных объектов.
Рассмотрим программу, которая будет выводить на экран температуру 12 месяцев года.
Массивы в Паскаль.
program temp; uses crt; var mes1,mes2,mes3,mes4,mes5,mes6,mes7,mes8,mes9,mes10,mes11,mes12:integer; begin clrscr; mes1:=30; mes2:=40; mes3:=50; mes4:=60; mes5:=30; mes6:=20; mes7:=70; mes8:=30; mes9:=40; mes10:=80; mes11:=20; mes12:=50; writeln (mes1,mes2,mes3,mes4,mes5,mes6,mes7,mes8,mes9,mes10,mes11,mes12); readln end.
В строке №3 (раздел описания переменных) мы записываем переменные для каждого месяца.
В строках №5 — №16 мы присваиваем каждой переменой какое – то значение (температуру).
В строке №15 выводим эти значения на экран.
Неудобство данной программы заключается в том, что для каждого значения температуры нам необходимо создавать отдельную переменную. Для решения этой проблемы используются массивы.
Приведенную выше программу можно записать в таком виде.
program massiv1; uses crt; var i, mes: array [1..12] of integer; i:integer; begin clrscr; mes[1]:=30; mes[2]:=40; mes[3]:=50; mes[4]:=60; mes[5]:=30; mes[6]:=20; mes[7]:=70; mes[8]:=30; mes[9]:=40; mes[10]:=80; mes[11]:=20; mes[12]:=50; for i:=1 to 12 do writeln (mes[i]); readln end.
В строке №3 (в разделе для описания переменных) мы записываем массив. Он имеет следующий вид: Вначале записывается название массива, которое вы придумываете сами (в нашей программе массив имеет имя «mes»). Затем через двоеточие пишется служебное слово «array» (в переводе с английского – массив).
Далее, в квадратных скобках следует тип индекса (фактически это порядковый номер элемента массива). В нашем примере тип индекса [1..12] – интервальный, изменяется от 1 до 12 (существуют другие типы индекса, о них поговорим позже). Фактически запись [1..12] означает, что в массиве есть 12 элементов (переменных для каждого месяца года).
Если бы нам понадобилось 6 элементов (например, для первых 6 месяцев года), то массив имел бы вид: mes: array [1..6] of integer. В конце записи массива (строка №2) мы указываем тип данных для массива. Так как элементам массива будет присваиваться целое значение (температура), то и тип данных будет целым (integer).
Для того чтобы обратиться к какому-нибудь элементу массиву необходимо указать номер этого элемента. В нашем примере каждому элементу нужно присвоить какое-нибудь значение (температуру). Для этого записываем название массива, после названия в квадратных скобках записываем номер элемента (от 1 до 12) и потом присваиваем ему значение (температуру) (строки №7 — №18).
Строка №19. Используем цикл для вывода на экран значений всех элементов массива. Счетчик цикла «i» в строке №20 будет принимать значения от 1 до 12, что позволит вывести на экран значения температур для всех месяцев года (mes[1], mes[2], mes[3] и т д).
Для описания массива часто используются заранее определенные константы.
program massiv1; uses crt; const N=12; var mes: array [1..N] of integer; i:integer; begin clrscr; mes[1]:=30; mes[2]:=40; mes[3]:=50; mes[4]:=60; mes[5]:=30; mes[6]:=20; mes[7]:=70; mes[8]:=30; mes[9]:=40; mes[10]:=80; mes[11]:=20; mes[12]:=50; for i:=1 to 12 do writeln (mes[i]); readln end.
В строке №3 записываем раздел для описания констант и определяем константу. В данном случае для латинской буквы N мы определили постоянное значение 12, которое не будет меняться по ходу программы.
В строке №4 мы записали массив, у которого диапазон элементов от 1 до N (т.е. фактически от 1 до 12).
Источник: mojainformatika.ru
Одномерные массивы (для самых маленьких)
Очень трудно объяснить массивы, как структуру данных. Обычно (и к сожалению!) учителя начинают объяснения с сухой терминологии, которую трудно впитать и осознать юным, неискушенным в программировании умам.
Начинать объяснения массивов нужно «издалека», опираясь на значение в широком смысле слова. Что такое массив? Это когда чего-то много. К примеру, лесной массив — множество деревьев на определенном участке местности. Что будет, если мы пронумеруем деревья?
Станет ли легче отличать одно от другого? Представьте диалог двух служащих хозяйства:
— Ты полил пятое дерево?
— Да, ещё я полил восьмое и тринадцатое.
Рыбки в аквариуме. Массив? Массив. Мы можем дать рыбкам условные имена и тогда пытаться их различить (пусть и трудно различить рыбок, все они на одно лицо). У меня в аквариуме живёт сом с кличкой «Игорь», у него травмирован левый плавник и отличить рыбку от других легко.
И когда я прошу семейных: «Покормите Игоря и друзей», то картина немного обретает одушевлённость, нежели безликое «Вы рыбок покормили?».
Класс. Ученики. Класс — это одно целое, но ученики в нём разные. Как отличить одного от другого и не создавать неприятных ситуаций? Эй, скажет учитель, ты, девочка, волосы у тебя растрёпаны и под глазами мешки от недосыпания, ты сделала домашнее задание? Конечно же, так никто не делает.
У всех детей есть имена, и именно по именам обращается к детям учитель.
Множество сайтов в интернете. Как их отличить друг от друга? Правильно, по адресам. И мы знаем, что www . zandex . ru или www . hoohle . ru — это два разных сайта.
Парковка у большого государственного учреждения. Кто-то приезжает, кто-то уезжает. Машин всегда множество. Как сделать поиск места удобным для водителей? Всё просто — при въезде каждый получает билет с номером паркоместа, при выезде — сдает его, тем самым сторож всегда знает, какое количество и, главное!, какие парковочные места у него свободны.
Массив? Да!
Итак, можно попытаться дать определение вольного характера. Массив — это некоторые предметы, сгруппированные по какому-нибудь признаку: деревья в лесу, рыбки в аквариуме, ученики в классе, сайты в интернете, автомобили на парковке. Что, если мы каждой единице из группировки присвоим номер? Станет проще? Да, станет.
Нам нет надобности говорить — я пойду вскопаю то дерево, ну то, помнишь, на котором три нижние ветки прилегают к земле, а сверху еще такая вот интересная шапочка (и для понятности объяснения шевелить в воздухе пальцами). Проще будет сказать — я у семнадцатого дерева, а еще проще — если на каждом дереве прикреплена опознавательная табличка с номером, и эти номера идут в понятном для нас возрастающем порядке.
Проверяя домашнее задание, я перед объяснением массивов обращаюсь к классу так: «Итак, номер три идёт отвечать». Встаёт мальчишка. «Почему ты встал?», спрашиваю. «Так я третий номер в списке», отвечает. «А кто двадцатая?». «Я». Конечно же, не всегда дети знают номера, под которыми записана их фамилия в журнале, поэтому загодя можно вызывать так: «Сегодня какое число? Ага, третье.
Значит, номер третий, — Борисов. Идёт работать у доски».
Проводим эксперимент. Расставляем у доски пять стульев в ряд, на спинки вывешиваем таблички с номерами от одного до пяти. На сидения устанавливаем согнутые пополам листки с числами так, чтобы значения были видны детям.
— Как вы думаете, это массив?
— Массив чего? Деревьев, автомобилей, домашних тапочек?
— Это массив стульев.
— Отлично. А чем стулья отличаются друг от друга?
Теперь можно аккуратненько, как по льду, подходить к научному пониманию массива.
— Сколько будет стул номер один плюс стул номер три?
— А стул номер пять минус стул номер два, умноженный на стул номер четыре?
Сами того не понимания, дети уже работают с массивом данных в классическом понимании.
На перемене меня догоняют и спрашивают:
— Классный журнал — это тоже массив?
— Угу, — говорю я, — только чуть сложнее, чем стулья.
Чтобы ребята усвоили массив в системах программирования, они обязательно должны понимать роль переменных в программе, их типы. Ученики должны уверенно решать задачи на нахождение большего из двух, уметь совершать обмен значений двух переменных с помощью третьей, а одарённые — обмен данных без привлечения третьей переменной. Также должны хорошо разбираться в циклах. На практике труднодостижимо, для понимания этих структур требуется время и увлечённость детьми предметом. Но в общем-то можно получить неплохие результаты.
Итак, массив — это упорядоченность неких однотипных данных. Массив состоит из элементов. Каждый элемент имеет неповторяющийся номер. Обычно это номера от одного до нужного нам количества. Когда в лесу 100 деревьев, то и массив будет размером от 1 до 100.
Размерность массива «стулья» — пять.
— Потому что стульев пять!
— Кто дежурный? — спрашиваю. — Поставьте, пожалуйста, на место три любых стула.
Уносят первые три и задаю им вопрос:
— Почему вы убрали три стула? А не два или не четыре?
— Потому что вы сказали.
— Отлично. Спасибо. Садитесь.
И начинаю объяснять, что компьютеру точно также нужно всегда указывать, из скольких элементов состоит массив — из двух, трёх или пяти. Без этого программа не работает. Теперь можно приступать к объявлению массива средствами Паскаля.
var a: array [1..5] of integer;
Обычно подобной теории достаточно, чтобы вызывать в юных умах хоть поверхностное понимание массива, а уже практическое применение этой новой структуры данных они изучают на следующих уроках.
Сначала решаются типовые задачи на ввод данных, на нахождение большего из двух чисел, на обмен данных между переменными, но только вместо простых типизированных переменных мы пользуемся массивом. И пока никаких циклов!
readln ( a [1], a [2]);
Обмен переменных (без третьей вспомогательной):
Два урока — и в дело вступают циклы и простые задачи на тему ввода-вывода: «Заполнить массив…», «Вывести массив…». И т.п.
Финальная задача перед изучением двумерных массивов уже кажется чем-то более простым: «Отсортировать по убыванию/возрастанию числовой ряд». Для одарённых — без использования третьей переменной при обмене значений.
Источник: www.prodlenka.org