. Форма или структура массива - сведения о количестве размерностей и размере (протяжённость) массива для каждой из размерностей ; может быть представлена одномерным массивом .
Энциклопедичный YouTube
-
1 / 5
Массив - упорядоченный набор данных, используемый для хранения данных одного типа, идентифицируемых с помощью одного или нескольких индексов. В простейшем случае массив имеет постоянную длину и хранит единицы данных одного и того же типа.
Количество используемых индексов массива может быть различным: массивы с одним индексом называют одномерными, с двумя - двумерными, и т. д. Одномерный массив («колонка», «столбец») - нестрого соответствует вектору в математике; двумерный - матрице . Чаще всего применяются массивы с одним или двумя индексами; реже - с тремя; ещё большее количество индексов - встречается крайне редко.
Пример фиксированного массива на языке Паскаль
{Одномерный массив целых чисел. Нумерация элементов от 1 до 15} a : array [ 1 .. 15 ] of Integer ; {Двумерный массив символов. Нумерация по столбцам по типу Byte (от 0 до 255) по строкам от 1 до 5} multiArray : array [ Byte , 1 .. 5 ] of Char ; {Одномерный массив из строк. Нумерация по типу word (от 0 до 65536)} rangeArray : array [ Word ] of String ;
Пример фиксированного массива на С/С++
Int Array [ 10 ]; // Одномерный массив: целых чисел, размера 10; // Нумерация элементов - от 0 до 9. double Array [ 12 ][ 15 ]; // Двумерный массив: // вещественных чисел двойной точности, // размера 12 на 15; // Нумерация: по строкам - от 0 до 11, // по столбцам - от 0 до 14.
В некоторых языках программирования многомерные массивы создаются на основе одномерных, у которых элементы являются массивами .
Пример двумерного массива на JavaScript
//ES6. Создание двумерного массива чисел: var array = [ [ 11 , 12 , 13 , 14 , 15 , 16 ], // Первая строка-массив [ 21 , 22 , 23 , 24 , 25 , 26 ], // Вторая [ 31 , 32 , 33 , 34 , 35 , 36 ] // Третья ]; // Вывод массива на консоль: array . forEach ((subArray ) => { // Для каждого под-массива, subArray . forEach ((item ) => { // для каждого его элемента, console . log (item ); // - вывести этот элемент на консоль. }); });
Поддержка индексных массивов (свой синтаксис объявления, функции для работы с элементами и т. д.) есть в большинстве высокоуровневых языков программирования . Максимально допустимая размерность массива, типы и диапазоны значений индексов, ограничения на типы элементов определяются языком программирования и (или) конкретным транслятором .
В языках программирования, допускающих объявления программистом собственных типов , как правило, существует возможность создания типа «массив». В определении такого типа могут указываться: размер, тип элемента, диапазон значений и типы индексов. В дальнейшем возможно определение переменных созданного типа. Все такие переменные-массивы имеют одну структуру. Некоторые языки поддерживают для переменных-массивов операции присваивания (когда одной операцией всем элементам массива присваиваются значения соответствующих элементов другого массива).
Объявление типа «массив» в языке Паскаль
Type TArrayType = array [ 0 .. 9 ] of Integer ; (* Массивы, имеющие заданные параметры: 1. Размер - 10 ячеек; 2. Тип элементов, пригодных для хранения - - целые числа диапазона [−32 768; 32 767], - объявляются типом операндов, называющимся "TArrayType". *) var arr1 , arr2 , arr3 : TArrayType ; (* Объявление трёх переменных-массивов одного типа (вышеуказанного "TArrayType"). *)
Специфические типы массивов
Динамические массивы
«Динамическим» называется массив такого размера, который может «динамически» меняться при выполнении программы (например, - уменьшаться после выгрузки неактуальных данных). Язык программирования , предоставляющий такую возможность, называется поддерживающим динамические массивы. Динамические массивы делают работу с данными более гибкой, так как не требуют предварительного определения хранимых объёмов данных, а позволяют регулировать размер массива в соответствии с реальными потребностями. Обычные (не динамические) массивы называют ещё фиксированными .
Пример динамического массива на Delphi
ByteArray : Array of Byte ; // Одномерный массив multiArray : Array of Array of string ; // Многомерный массив
Пример динамического массива на Си
Float * array1 ; // Одномерный массив int ** array2 ; // Двумерный массив array1 = (float * ) malloc (10 * sizeof (float )); // выделение 10 блоков по sizeof(float) байт каждый array2 = (int ** ) malloc (16 * sizeof (int * )); // выделение 16 блоков по sizeof(int*) байт каждый. Сюда будут записаны указатели на одномерные массивы-строки for (i = 0 ; i < 16 ; ++ i ) array2 [ i ] = (int * ) malloc (8 * sizeof (int )); // выделение 8 блоков по sizeof(int) байт каждый. Это одномерные массивы - строки матрицы. // Обращение к массиву array1 [ i ] = 5.0 ; * (array1 + i ) = 5.0 ; array2 [ i ][ j ] = 6 ; // Записи эквивалентны. Первая с использованием индекса, * (* (array2 + i ) + j ) = 6 ; // вторая с операцией разыменования. free (array1 ); for (i = 0 ; i < 16 ; ++ i ) free (array2 [ i ]); free (array2 );
Пример динамического массива на С++
Float * array1 ; // Одномерный массив int ** array2 ; // Многомерный массив array1 = new float [ 10 ]; // выделение 10 блоков размером типа float array2 = new int * [ 16 ]; // выделение 16 блоков размером типа указателя на int for (int i = 0 ; i < 16 ; ++ i ) array2 [ i ] = new int [ 8 ]; // Работаем с массивами. delete array1 ; // Важно не забывать возвращать выделенную память системе. for (int i = 0 ; i < 16 ; ++ i ) delete array2 [ i ]; // Возвращаем память, используемую для строк матрицы. delete array2 ; // Возвращаем память, используемую для столбцов матрицы.
Гетерогенные массивы
Гетерогенным называется массив, в разные элементы которого могут быть непосредственно записаны значения, относящиеся к различным типам данных . Массив, хранящий указатели на значения различных типов, не является гетерогенным, так как собственно хранящиеся в массиве данные относятся к единственному типу - типу «указатель». Гетерогенные массивы удобны как универсальная структура для хранения наборов данных произвольных типов. Реализация гетерогенности требует усложнения механизма поддержки массивов в трансляторе языка.
Реализация
Одним из способов реализации статических массивов с одним типом элементов является следующий (в
Описание массива позволяет использовать в программе любой из его элементов. Для обозначения элементов массива в Си используются индексированные переменные.
Индексированная переменная (индексное выражение) – обозначение ячейки для хранения элемента массива. Именуется указанием идентификатора массива и индекса (индексов) элемента.
ü Внимание! Особенность обозначения элементов массива в Си - нумерация индексов от 0, а не от 1. Поэтому индексы в Си на единицу меньше заданных математически. Это обстоятельство должно учитываться в программе, особенно при формировании условия повторения (выхода из) цикла.
Схема распределения памяти для хранения одномерного массива такова:
Длина ячейки для хранения каждого элемента определяется типом массива:
· символьный – 1 байт;
· целочисленный – 2 байта;
· вещественный – 4 байта;
· двойной точности – 8 байт.
Структура обозначения индексированной переменной одномерного массива:
имя[индекс]
Где имя – идентификатор массива;
индекс – операнд целого типа, определяющий номер элемента в ряду других, составляющих массив;
– ограничители индекса.
Например, в описанном ранее массиве D(16) первый элемент обозначается индексным выражением d, второй – d, текущий – d[i], предпоследний – d и последний – d.
При необходимости индекс может задаваться арифметическим выражением. Например, d или d. В любом случае на момент использования переменной индекс должен быть определен (рассчитан) и полученное значение должно укладываться в заданный описателем диапазон.
Рассмотренный пример идентификации элементов массива D применим к любому из описанных одномерных массивов.
Индексированные переменные позволяют осуществить программную реализацию алгоритмов с использованием элементов массивов. При этом для одномерного массива индексированная переменная позволяет определить конкретный адрес каждого элемента.
Адрес любой переменной определяется операцией & . Следовательно, у элемента d адрес – &d, у d[i] – &d[i], т.е. все элементы массива располагаются в оперативной памяти линейно, начиная с адреса &d.
В языке Си идентификатор одномерного массива однозначно определяет адрес его первого элемента. Например, c º &c, d º &d.
Адрес каждого элемента одномерного массива выражается зависимостью имя+индекс (индекс определяет сдвиг элемента относительно первого на указанное им количество элементов). Например, &c[i] (адрес i-го элемента массива С) вычисляется как c+i.
Таким образом, индексное выражение полностью определяет конкретную ячейку хранения соответствующего элемента.
Массив - это набор элементов (компонентов), которые имеют одинаковый . Причём этот тип данных может быть как простым, так и сложным.
Элементы массива в памяти компьютера расположены друг за другом. Получить доступ к отдельному элементу массива можно по индексу этого элемента.
Любой массив имеет фиксированный размер. Таким образом, размерность массива - это количество индексов, необходимое для однозначного доступа к элементу массива.
Массив может быть как одномерным, так и многомерным. Например, таблица - это двухмерный массив (строки таблицы - это одна размерность массива, столбцы таблицы - вторая). Разумеется, таблицу можно представить как два одномерных массива. Но легче работать с одним массивом, нежели с двумя.
Наиболее часто используются одномерные и двухмерные массивы. Реже - трёхмерные. Массивы с большей размерностью я использовать не рекомендую (особенно новичкам), так как это чревато большим количеством труднонаходимых ошибок.
В качестве индекса массива может использоваться переменная. Эта переменная должна обязательно иметь .
Некоторые языки программирования и средства разработки имеют в своём арсенале динамические массивы, то есть массивы не с фиксированной, а с неопределённой размерностью.
Зачем нужны массивы? Ответ простой - для удобства (как, впрочем, и все языковые конструкции). Во многих случаях работать с массивом данных более удобно, чем с отдельными переменными.
Синтаксис массива в Паскале:
var ИмяМассива: array of ТипДанных;
Здесь ИмяМассива - это имя переменной, связанной с этим массивом. ТипДанных - это тип данных элементов массива. Пример:
var M1: array of byte;
Здесь мы объявили массив с именем М1 , который содержит 16 элементов типа byte с индексами от 0 до 15. первый элемент массива имеет индекс 0, второй - индекс 1 и так далее.
Работать с отдельным элементом массива можно так:
var m: byte;
M1 := 100;
m:= M1;Здесь мы сначала в первый элемент массива записываем значение 100, а потом в переменную m записываем значение первого элемента массива. Догадайтесь, какое значение будет в переменной m после этого))).
Но понять всю прелесть использования массивов вы сможете только тогда, когда попробуете обработать все элементы массива в . Например, так:
for i:= 0 to 15 do M1[i] := i;
for i:= 0 to 15 do Write(M1[i], " ");Надеюсь, не надо объяснять, что делает этот код. А теперь представьте, сколько бы строк кода вам пришлось написать, если бы то же самое вы делали с помощью обычных переменных.
Двухмерный массив объявляется так:
M2: array of byte;
Это будет матрица (или таблица) 4х2. То есть такой массив имеет некоторое количество строк (в нашем примере 4) и некоторое количество столбцов (в нашем примере 2). Того же результата можно достичь, если объявить массив массивов:
M2e: array of array of byte;
Здесь новичкам обычно трудно сообразить, что со всем этим “многомерьем” делать. Ну ничего, привыкайте. Первый массив - это строки таблицы. Второй - это столбцы. То есть каждый элемент первого массива содержит массив array. Таблица (матрица), представленная нашим примером, выглядит так:
Таким образом,
М2 - это ячейка 1.1 (первая строка, первый столбец)
М2 - это ячейка 1.2 (первая строка, второй столбец)
М2 - это ячейка 2.1 (вторая строка, первый столбец)Если вы попробуете использовать, например, М2 , то компилятор выдаст предупреждение, так как столбца 3 в нашем массиве не существует. Однако будьте осторожны! В некоторых средствах разработки программа при этом будет создана (зависит от настроек среды)! И вы можете получить ошибку, которую в последствии будет трудно обнаружить.
А теперь пример использования нашего двухмерного массива:
//Заполняем массив for i:= 1 to 4 do for j:= 1 to 2 do M2 := i * 10 + j; //Выводим массив на экран for i:= 1 to 4 do for j:= 1 to 2 do Write(M2, " ");
Как видите, здесь мы используем ДВЕ индексных переменных (i и j ) и вложенные . Как работают вложенные циклы - попробуйте догадаться сами. Если не получится - задайте вопрос в разделе . Этот раздел я стараюсь проверять хотя бы раз в день.
Надеюсь, с этим кодом вы разобрались. Или хотя бы запустили его и посмотрели, что он делает. А он выводит двухмерный массив на экран. Но вывод выполняется в одну строку. И это не очень удобно для двухмерного массива. Ведь обычно в таких массивах представлены матрицы (таблицы). То есть удобнее воспринимать информацию, если она будет выводиться в виде таблицы. В нашем случае хотелось бы получить 4 строки и 2 столбца.
Попробуйте решить эту задачу самостоятельно. А если у вас не получится, то вот один из вариантов решения:
For i:= 1 to 4 do for j:= 1 to 2 do case j of 1: Write(M2, " "); 2: WriteLn(M2, " "); end;
Это решение не является универсальным, так как его сложно применить к массивам с другой размерностью (с другим количеством столбцов). Но зато оно простое. И во многих случаях его можно использовать.
Const k = 8; //Количество столбцов var i, j: byte; M2f: array of array of byte; //Заполняем массив for i:= 1 to 4 do for j:= 1 to k do M2f := i * 10 + j; //Выводим таблицу for i:= 1 to 4 do for j:= 1 to k do case j of k: WriteLn(M2f, " "); else Write(M2f, " "); end;
Изучите внимательно этот пример и найдите все участки кода, где используется константа k . Дальше, надеюсь, вы разберётесь с этим кодом самостоятельно.
Ну и напоследок добавлю, что для определения индексов массива можно использовать уже известные нам по стандартные функции Low и High . Например, так:
WriteLn("Индекс первого элемента М1: ", Low(M1));
WriteLn("Индекс последнего элемента М1: ", High(M1));Статья получилась больше, чем я ожидал. Но надеюсь, у вас хватило терпения дочитать её до конца...
Если Вы хотите узнать о массивах деревьев, то эта статья не о том. Но не спешите закрывать статью, она поможет Вам стать еще более эрудированным, ведь помимо древесных массивов, Вы узнаете, что такое массив в программировании. Действительно, у слов, столько значений, что можно запутаться...
Массив в программировании
Чтобы добиться понимания, начнем с самого простого определения массива.
Массив есть скрытый под определенным именем набор значений. То есть можно говорить о множестве переменных, имеющих то или иное значение, а можно сказать о наборе этих переменных (однородных элементов), к каждой переменной можно обратиться по ее индексу, или порядковому номеру (записывается в квадратных скобках).
Для наглядности приведем пример из жизни. Так список студентов в журнале будет представлять собой массив. Порядковый номер каждого студента (обычно они идут по алфавиту, т.е. фамилии на "А" будут первыми) - это его индекс.
Каждое значение массива (студенты в примере) именуется компонентой (или элементом).
Массивы используют для решения различных задач программирования.
Виды массивов
Можно говорить о двух видах массивов:
- одномерные;
- многомерные.
Однако, наиболее часто пользуются одномерными и двумерными массивами в решении задач программирования.
- Чтобы нагляднее представить, что такое одномерный массив, представим тетрадный листок в клетку. Так, любая линия по вертикали или горизонтали (а можно и по диагонали) - вот он, одномерный массив. А количество клеточек будет определять размерность данного одномерного массива. В каждый элемент (клеточку) можно записать значение (например, число), но только одно (!). Найти это значение можно, указав его порядковый номер (в квадратных скобочках).
- Рассмотрим, что такое массив двумерный все на том же примере тетрадного листка в клеточку. Несколько клеток по горизонтали, несколько по вертикали - и у нас образуется некоторая прямоугольная табличка (о квадратной читайте ниже). Она и будет двумерным массивом. Здесь можно говорить о строках матрицы (клетки по вертикали) и столбцах (соответственно, горизонтальные клетки). Как и в массиве одномерном, в каждой клеточке хранится одно значение. Отличие - в поиске нужного значения. Здесь уже нужно указывать номер строчки и номер столбца, пересечение которых даст нужный нам элемент.
Вариантом двумерного массива является квадратная матрица, где количество столбцов и строк одинаково. В этом случае в программировании не надо вводить количество строчек и столбцов, достаточно указать лишь размерность нашей матрицы.
В квадратной матрице есть два вида диагоналей:
- главная - из верхнего левого уголка в нижний правый (т.е. где номер строки и столбца совпадает);
- побочная - идет из верхнего правого уголка в нижний левый.
Для закрепления приведем еще один пример из жизни, иллюстрирующий нам массивы.
Итак, жильцы подъезда, - пусть это будет массив под именем К.
Индекс здесь - номер квартиры. Этот элемент (квартира) представляет собой еще один массив - жильцы квартиры. Например, в 1-ой квартире живер 4 человека, во 2-ой - 3 человека, в 3-ей - 5 человек.
Так, одномерный массив - это перечисление в квадратных скобках (!) количества жильцов: 4, 3, 5.
Двумерный массив (вместо квадр. скобок у нас будет "*"): **1, 1, 1, 1*, *1,1,1*, *1, 1, 1, 1, 1**
Собственно и все. А о том, что такое raid-массив, Вы можете прочитать .
