Понятие массивов

Новым типом данных будут массивы (очень важная тема!) - довольно простой тип, но по началу вызывающий затруднения. Работа с ними требует хорошей практики. Но все по порядку, давайте я начну с самого начала и в первую очередь расскажу, где же применяются массивы и зачем.

В программировании даже при написании самых простых программ возникает необходимость в большом количестве переменных. Обычно они разные по типам и по использованию, но бывают ситуации, когда эти переменные одинаковы и их необходимо очень большое количество.

Для того, чтобы Вы лучше поняли, я приведу простой пример. Давайте представим работу такой программы, как нахождение среднего арифметического среди 100 чисел. Что нам понадобиться для написания такой программы? Конечно, сами числа. Для хранения 100 чисел мы должны использовать 100 переменных. Описать их можно, скажем, следующим образом:

var

n1,n2,n3,n4,n5,

n6,n7, ..., n100: Integer;

Это будет выглядеть крайне громоздко, не так ли? Вот здесь и возникает понятие массивов. Массив - это на самом деле одна переменная, но она содержит в себе большое количество отдельных элементов, того типа, который определит программист, и столько, сколько он захочет. (При этом размер массива несколько ограничен). Что это означает? Что заведя переменную-массив мы как бы создаем цепочку переменных. После чего мы можем обратиться к любому элементу этой цепочки: прочитать его, изменить, сделать с ним все, что можно сделать с обычной переменной.

Помните строку? Я имею в виду тип String, который позволяет обратиться к любому символу своему символу:

S: String; S[2] := 'a';

Так вот, String - это и есть своего рода массив. Массив из переменных типа Char. Посмотрите, мы заводим всего одну переменную, после чего можем обратиться к любому ее символу, изменить его, прочитать и т.д. (Однако предупрежу, String - это все же не массив. Просто этот тип очень подходит для примера).

Также мы можем создать цепочку и из чисел, и из символов, да и вообще из чего угодно. Сегодня мы разберем создание массивов из чисел, а далее по ходу рассылки разберемся и с другими типами массивов.

Создание (описание) массивов

Итак, мы решили создать и использовать в своей программе массив из чисел. Для примера возьмем ту программу, которую я придумал в описании понятия массива: найти среднее арифметическое среди 100 чисел.

Массив - это переменная и как все переменные описывается в разделе var программы. Описание переменной - массива состоит из:

• Имени переменной;

• Служебного слова Array, означающего "массив";

• Описания размера массива (в нашем случае 100 чисел). Диапазон записывается в квадратных скобках - [ и ]. Внутри пишется сам диапазон, в виде двух чисел, разделенных двоeточием: начало..конец;

• · Задании типа для элементов массива (в нашем случае - целые числа, или Integer). Задание типа начинается со служебного слова of;

Вот пример описания массива на 100 чисел:

var

Mas: Array [1..100] of Integer;

Выпишите этот пример на бумагу. Он вам понадобиться в дальнейшем, так как с первого раза не все его запоминают.

Теперь в программе можно обратиться к любому элементу этого массива - от 1 до 100. Делается это посредством указания имени переменной с номером элемента в квадратных скобках. Вот примеры:

begin

Mas[1] := 100;

Readln(Mas[2]);

Write(Mas[4);

if Mas[100] < 18 then Halt;

Mas[50] := Mas[49] + Mas[1];

end.

Думаю, из примера видно, что с отдельным элементом массива можно делать все, что с любой переменной.

Ну а теперь давайте всеже напишем нашу программу.

Program N1;

var

M: Array [1..100] of Integer;

A: Real;

I: Byte;

begin

Randomize;

For I := 1 to 100 do

M[I] := Random(500);

For I := 1 to 100 do

A := A + M[I];

A := A / 100;

Write('Среднее арифметическое всех чисел массива: ', A);

end.

Вот такая программа. Здесь я использую новую функцию Random , думаю, она вам не знакома. Очень интересная функция.

Функция Random(A: Integer);.

Данная функция возвращает от своей работы случайное число. Что значит "случайное число"? Это значит, что функция возвращает от своей работы какое-то число, каждый раз новое. В качестве параметра задается максимальное значение случайного числа, иначе говоря функция не возвратит число большего диапазона. Для того, чтобы использовать эту функцию, необходимо включить (так говорят, однако мне нравиться больше "инициализировать" - на включение это мало похоже) датчик случайных чисел. Тогда функция начнет нормально работать и возвращать действительно случайные значения.

Инициализация датчика случайных чисел (ДСЧ) происходит вызовом процедуры Randomize. Вы видите ее перед циклом.

Теперь посмотрите, как я использую эту функцию в программе. Дело в том, что вводить с клавиатуры 100 чисел не так уж и приятно, верно? Вот я и заполняю массив случайными числами. Диапазон до 500 вполне здесь подходит, числа будут не очень большие, но и не очень маленькие. При этом я циклом изменяю значение массива и с помощью переменной I пробегаюсь по всем его элементам, заполняя их случайными числами.

Этот пример хорошо демонстрирует создание массива и доступ к его элементам.

Ну а теперь давайте напишем еще одну программу, демонстрирующую работу с массивом. На сей раз мы уже коснемся одного из множества алгоритмов по обработке массивов, а именно алгоритма поиска максимального числа.

Итак, давайте заведем массив. Вводить его будем с клавиатуры, поэтому давайте не будем делать его слишком большим, а ограничимся, скажем, десятью элементами. После этого мы составим алгоритм, находящий максимальное число среди введенных чисел и выведем его на экран.

Текст программы:

Program N2;

var

M: Array [1..10] of Integer;

Max: Integer;

I: Byte;

begin

Writeln('Введите 10 чисел: ');

For I := 1 to 10 do

begin

Write('N',i,': ');

Readln(M[i]);

end;

Max := M[1];

For I := 1 to 10 do

if Max < M[i] then Max := M[i];

Write('Максимальное число: ', Max);

Readln;

end.

Алгоритм работы этой программы очень и очень прост. Среди введенных чисел мы находим максимальное следующим образом:

• Сначала за максимальное принимается первое число;

• После оно сравнивается со всеми оставшимися числами, при этом:
  • Если следующий элемент больше принятого за максимум (переменная Max), то оно принимается за максимум.

  • После сравнения всех элементов в конце концов остается одно число, которое больше всех в массиве.

Надеюсь, это не сложно. Если вы не поняли работы этого алгоритма, то задумайтесь получше, перепишите программу и поэкспериментируйте. В дальнейшем таких алгоритмов будет множество. В большинстве своем они простые, но есть и довольно (и даже очень!) сложные. Без понимания таких простеньких на первых порах алгоритмов невозможно усвоить серьезные.

Ну вот, собственно это и все на сегодня. Почему я так рано заканчиваю? Да потому, что если начну сейчас еще решать задачи на массивы и рассказывать о таких понятиях, как например, многомерность массивов - я вас только запутаю. Сейчас в самый раз посидеть, поразбираться и порешать задачи. Последнее особо важно.

Сегодня я задаю вам домашнее задание, присылать мне его не нужно: это только для вашей практики.

Номер	Название
1	Напишите программу, читающую массив из 10 чисел и печатающий его в обратном порядке.
2	Дан массив из 100 чисел. Заполнить его случаными значениями и распечатать его по 10 чисел в строке.
3	Дан массив из 50 чисел. Заполните его случайными числами. Определить, сколько в нем элементов, отличных от последнего элемента. Вывести их количество.
4	Дан массив из 50 чисел. Заполните его случайными числами. Вывести на экран сначала все положительные его элементы, а затем все отрицательные.
5	Дан массив из 10 чисел. Введите его с клавиатуры, после чего измените у всех чисел знак на противоположный. Вывести получившийся массив на экран.