Одновимірні масиви

При використанні простих змінних кожної області пам'яті для зберігання даних використовується своє ім'я. Якщо з групою величин однакового типу потрібно виконувати одноманітні дії, їм дають одне ім'я, а розрізняють по порядковому номеру. Це дозволяє компактно записувати безліч операцій за допомогою циклів. Кінцева іменована послідовність однотипних величин називається масивом. Опис масиву в програмі відрізняється від опису простої змінної наявністю після назви квадратних дужок, в яких задається кількість елементів масиву (розмірність):

float а [10]; // опис масиву з 10 дійсних чисел

Елементи масиву нумеруються з нуля. При описі масиву використовуються ті ж типи даних, що і для простих змінних. Значення, якими треба ініціалізувати масив при оголошенні, записуються у фігурних дужках. Значення елементам привласнюються по порядку. Якщо елементів в масиві більше, ніж проініціалізованих, елементи, для яких значення не вказані, заповнюються нулями:

int b[5]= {3, 2, 1};

// b[0] = 3; b[l] = 2; b[2] = l; b[3] = 0; b[4] = 0;

Розмірність масиву разом з типом його елементів визначає об'єм пам'яті, необхідний для розміщення масиву, це виконується на етапі компіляції, тому розмірність може бути задана тільки цілою додатною константою або константним виразом. Якщо при описі масиву не вказана розмірність, компілятор виділить пам'ять по кількості значень, що були проініціалізовані при оголошенні масиву.

Щоб отримати доступ до елементу масиву після його імені вказується номер елементу (індекс) в квадратних дужках.

Приклади оголошення та ініціалізації одновимірних масивів:

Оголошення масивів.

int a[10],ss[20];

double cc[15],k[4];

Ініціалізація під час оголошення.

int m[5]={2,3,4,5,6};

або

int m[]={2,3,4,5,6};

double s[3]={1.23,4.57,8.675};

Для ініціалізації всіх елементів великого масиву нулями під час оголошення, проініціалізуйте його перший елемент, інші автоматично заповняться нулями.

Якщо масив оголошено глобально, він автоматично заповнюється нулями.

Ідентифікатор масиву є константною вказівкою на його нульовий елемент. Для масиву з ім'ям x – це те ж саме, що &x[0], а до i-го елементу масиву можна звернутися, використовуючи вираз *(x+i). Можна описати вказівку, привласнити їй адресу початку масиву і працювати з масивом через вказівку. Наступний фрагмент програми копіює всі елементи масиву x в масив y:

int x[10] = {9,8,7,6,5,4,3,2,1,0};

int y[10];

int *px = x; // або int *px = &x[0];

int *py = y;

for(int i = 0; i<10; i++)

*py++ = *px++; //або py[i]= px[i];

Розглянемо приклади роботи з одновимірними масивами.

Приклад 1. Знаходження в масиві максимального значення.

#include <iostream>

using namespace std;

#define SIZE 10

void main()

{

//Ініціалізація під час оголошення

int ara[SIZE]={5,2,7,9,34,56,6,4,285,17};

int i,max;

//Виведення масиву на екран

for (i = 0; i < SIZE; i++)

cout << ara[i] <<"\n";

//cout << *(ara+i) <<"\n";

max=ara[0];

for(i = 1; i < SIZE; i++)

if (ara[i] > max) max = ara[i];

cout << "max = "<<max;

}

Приклад 2. Знаходження максимального (max) та мінімального (min) значення, заповнюючи масив довільними значеннями від 0-99.

#include <iostream>

#include <сtime>

using namespace std;

#define SIZE 10

void main()

{

int ara[SIZE];

int i, max, min;

//Включення генератору псевдовипадкових чисел

srand(time(0));

for (i = 0;i < SIZE;i++)

ara[i] = rand()%100;

//Виведення масиву на екран

for (i = 0; i < SIZE; i++)

cout << ara[i] <<"\n";

//cout << *(ara+i) <<"\n";

max = min = ara[0];

for (i = 1; i < SIZE; i++)

{

if (ara[i] > max) max = ara[i];

if (ara[i] < min) min = ara[i];

}

cout << "min = "<< min <<"\n";

cout << "max = "<<max;

}

Приклад 3. Пошук числа в масиві, яке дорівнює введеному значенню. Якщо такого немає, то воно додається в масив. Передбачається, що число введених значень, що не повторюються, не перевищує 100.

#include <iostream>

using namespace std;

#define MAX 100

void main()

{

int i,num = 0;

int ss,pt[MAX];

do

{

cout << "Введи число ->";

cin >> ss;

if (ss == -1) break; //Вихід за бажанням

//користувача

for (i = 0; i < num; i++)

if (ss == pt[i]) break;

if (i == num)

{

pt[num] = ss;

//*(pt+num) = ss;

num++;

}

}

while (num < MAX);

cout << "Результат: \n";

for (i = 0; i < num; i++)

cout << pt[i] << "\n";

//cout << *(pt+i) << "\n";

}

Розміщення одновимірного масиву в пам’яті.

Для C++ ім’я масиву є дійсною адресою, по якій в пам’яті знаходиться перший елемент масиву. Припустимо, що ви визначаєте масив з ім’ям amo:

int amo[6]={4,1,3,7,9,2};

Рис.8.1. Розміщення масиву amo у пам’яті.

На рис. 8.1. показано, як масив розміщується в пам’яті.

Відповідно до рисунку масив починається з адреси 4050, реальна адреса змінних встановлюється під час завантаження скомпільованої програми. Можна звертатися до масиву за допомогою звичайних правил з індексами або за допомогою зміни адреси масиву.

Записи amo[3], (amo+3)[0] та *(amo+3) ідентичні.

У кожному з таких рядків відбувається звертання до 4-го елемента масиву.

(amo+0)[3] *(amo+0+3)

(amo+2)[1] *(amo+2+1)

(amo-2)[5] *(amo-2+5)

(1+amo)[2] *(1+amo+2)

Наведемо приклад виведення окремих елементів масиву, використовуючи вказівки.

#include <iostream>

#include <iomanip>

using namespace std;

void main()

{

float ara[ ]={100,200,300,400,500};

float *fp = &ara[0];

cout << setiosflags(ios::fixed)

<< setprecision(1);

cout << *fp << "\n";

fp++;

cout << *fp << "\n";

fp++;

cout << *fp << "\n";

fp=ara;

cout << *(fp+2) << "\n";

cout <<(fp+0)[0] << " "<< (ara+0)[0] << "\n";

cout << (fp+4)[0] <<" "<< (ara+4)[0] << "\n";

cout << (fp-1)[2] <<" "<< (ara-1)[2] << "\n";

}

Результат:

100.0

200.0

300.0

300.0

100.0 100.0

500.0 500.0

200.0 200.0

При роботі з одновимірними масивами слід звернути увагу на наступні особливості:

– Незважаючи на те, що C++ автоматично не заносить у пам’ять нулі (або які-небудь інші значення), якщо під час оголошення ви проініціалізуєте декілька елементів, інші заповняться нулями.

– На відміну від інших мов, C++ дозволяє привласнити значення незарезервованим членам масиву. Але це не варто робити, тому що ви зіпсуєте інші дані або код.

Так не можна ініціалізувати масив: int mas[];

У цьому випадку все правильно: int mas[]={1,2,3};

– Використання визначальних констант (#define) має переваги. При недостачі елементів у масиві можна змінити тільки один рядок у #define.