Основные операции обработки массивов:
- вычисление суммы элементов массива;
- поиск максимального или минимального значения в массиве;
- поиск максимального или минимального среди всех элементов массива, удовлетворяющих некоторому условию;
- обмен значениями между элементами;
- реверс — перестановка элементов массива местами в обратном порядке (последний становится первым, первый — последним и т. д.
Рассмотрим подробнее каждую операцию.
Вычислим сумму элементов массива из предыдущей теории — усовершенствуем программу. Цикл, с помощью которого выводился массив, заменим на цикл, который будет прибавлять к переменной (s) каждый последующий элемент массива.
Ответ: (55).
Задачи на поиск в массиве
Поиск максимального значения.
Идея поиска максимального значения заключается в следующем: каждый элемент массива поочерёдно сравнивается со следующим. Если он больше, то некоторой переменной max будет присвоено значение этого элемента. Напишем программу.
Ответ: (100).
Найдём наибольшее число, удовлетворяющее некоторому условию.
Задача: найти максимальное чётное число. Для этого добавим в условие проверку на чётность при помощи операции mod.
Ответ: (8).
Обмен значениями между элементами
Допустим, нам нужно удалить некоторый элемент массива.
Удалим элемент с индексом (6). Для этого добавляем ещё одну переменную, которая будет обозначать индекс удаляемого элемента. Далее массив будем выводить по частям. До удаляемого элемента — без изменений, пропустим удаляемый элемент и выведем остаток массива.
Ниже представлен пример поиска минимального и максимального элемента в одномерном массиве на языке Pascal . В программе используются стандартные константы языка Free Pascal
— MaxInt содержит самое большое целое число (32,767)
— MaxLongint содержит самое большое двойное целое (2,147,483,647)
var a:array[1..5] of integer; min:integer; max:integer; i:integer; begin writeln('введите 5 элементов массива'); min:=MAXINT; max:=not(MAXINT); for i:=1 to 5 do begin readln( a[i] ); if min>a[i] then min:=a[i]; if max<a[i] then max:=a[i]; end; writeln( 'Минимальный элемент массива = ', min ); writeln( 'Максимальный элемент массива = ', max ); end.
Ниже представлен пример поиска минимального и максимального элемента в двумерном массиве на языке Pascal . Дополнительно подключение генератор простых чисел для быстрого заполнения данных.
var a:array[1..3,1..3] of integer; min:integer; max:integer; i,j:integer; begin randomize; writeln('Искомый массив 3 на 3'); for i:=1 to 3 do for j:=1 to 3 do begin a[i,j]:=random(100); if j<>3 then write(' ', a[i,j]) else writeln(' ',a[i,j]); end; min:=MAXINT; max:=not(MAXINT); for i:=1 to 3 do for j:=1 to 3 do begin if min>a[i,i] then min:=a[i,j]; if max<a[i,j] then max:=a[i,j]; end; writeln( 'Минимальный элемент массива = ', min ); writeln( 'Максимальный элемент массива = ', max ); end.
В этой статье рассмотрены два способа нахождения минимального (максимального) элемента массива, а также задачи с применением этих способов.
1 способ
Задача 1: Дан одномерный массив, состоящий из n целых чисел. Найти минимальный элемент массива. В первой строке вводится количество чисел в массиве n. Затем выводятся сами числа, заданные случайным образом. В третьей строке выводится результат: минимальный элемент массива. | |
Исходные данные: |
Результат: |
10 |
-4 |
10 |
0 |
Считаем, что первый элемент массива – минимальный. Затем, сравниваем, начиная со второго до последнего все элементы массива с минимальным. Используем для этого цикл. Если очередной элемент на каком-то шаге цикла оказывается меньше минимального, то значение минимального изменяем, присвоив ему значение этого очередного элемента. По окончании цикла выводим результат: минимальный элемент.
program min1;
var a:array[1..100] of integer;
i,min,n:integer;
begin
//заполнение массива и вывод массива в строчку
readln(n);
for i:=1 to n do begin
a[i]:=random(-100,100);
write(a[i],’ ‘);
end;
//нахождение минимального элемента массива
min:=a[1];
for i:=2 to n do
if min>=a[i] then min:=a[i];
//вывод результата
writeln;
write(min);
end.
Заметим, что для нахождения максимального элемента массива достаточно заменить имя переменной min на max и знак >= на знак <=.
Задача 2: Дан одномерный массив, состоящий из n целых чисел. Найти индекс минимального элемент массива. В первой строке вводится количество чисел в массиве n. Затем выводится массив, заданный случайным образом. В третьей строке выводится результат: индекс минимального элемент массива. |
|
Исходные данные: |
Результат: |
10 |
5 |
10 |
9 |
Если в задаче требуется найти индекс минимального (максимального), то вводим переменную imin, в которую будем запоминать индекс минимального (максимального), причем первоначально ее значение равно 1.
program min2;
var a:array[1..100] of integer;
i,min,n,imin:integer;
begin
//заполнение массива и вывод массива в строчку
readln(n);
for i:=1 to n do begin
a[i]:=random(-100,100);
write(a[i],’ ‘);
end;
//нахождение индекса минимального элемента массива
min:=a[1];
imin:=1;
for i:=2 to n do
if min>=a[i] then begin
imin:=i;
min:=a[i];
end;
//вывод результата
writeln;
write(imin);
end.
Если в массиве есть несколько равных между собой минимальных элементов, то данная программа найдет номер последнего (правого) элемента. Для того чтобы найти индекс первого (левого) элемента достаточно изменить знак >= на строгий знак >.
Эту программу можно оптимизировать, так как, зная индекс минимального элемента, можно найти значение минимального элемента массива. Значит, переменная min не нужна:
var a:array[1..100] of integer;
i,n,imin:integer;
Фрагмент нахождения индекса минимального элемента массива выглядит так:
imin:=1;
for i:=2 to n do
if a[imin]>=a[i] then imin:=i;
Задача 3: Дан одномерный массив, состоящий из n целых чисел. Найти количество минимальных элементов массива. В первой строке вводится количество чисел в массиве n. Затем выводится массив, заданный случайным образом. В третьей строке выводится результат: количество минимальных элементов массива. | |
Исходные данные: |
Результат: |
10 |
2 |
10 |
3 |
program min3;
var a:array[1..100] of integer;
i,min,n,k:integer;
begin
//заполнение массива и вывод массива в строчку
readln(n);
for i:=1 to n do begin
a[i]:=random(-5,5);
write(a[i],’ ‘);
end;
//нахождение минимального элемента массива
min:=a[1];
for i:=2 to n do
if min>=a[i] then
min:=a[i];
//считаем количество равных элементов
k:=0;
for i:=1 to n do
if a[i]=min then k:=k+1;
//вывод результата
writeln;
write(k);
end.
Задача 4: Дан целочисленный массив из n элементов. Элементы массива могут принимать целые значения от 0 до 1000. Напишите программу, находящую минимальное значение среди элементов массива, которые имеют чётное значение и не делятся на четыре. Гарантируется, что в исходном массиве есть хотя бы один элемент, значение которого чётно и не кратно четырем. В первой строке вводится количество чисел в массиве n. Затем выводится массив, заданный случайным образом. В третьей строке выводится результат: минимальное значение среди элементов массива, которые имеют чётное значение и не делятся на четыре. | |
Исходные данные: |
Результат: |
10 |
-6 |
10 |
-10 |
В этой задаче первый способ нахождения минимального не подойдет. Первый элемент массива может оказаться меньше, чем минимальный четный и не кратный четырем и программа выведет неверный результат. Каким должно быть начальное значение переменной min? Его нужно выбрать таким, чтобы для первого же «подходящего» элемента выполнилось условие a[i] < min, и это «временное» начальное значение было бы заменено на реальное. Такое «подходящее» обязательно будет, так как это гарантировано условием задачи. Оно должно быть большим и таким, какое не может быть по условию задачи, например, 1001.
Кроме того заметим, что задавать элементы массива нужно с клавиатуры, чтобы обеспечить условия задачи.
Итак, находим минимальный элемент вторым способом.
2 способ
Записываем в переменную min значение 1001. Затем в цикле просматриваем все элементы массива, с первого до последнего. Если остаток от деления очередного элемента на 2 равен 0 и остаток от его деления на 4 не равен нулю и значение элемента меньше, чем значение переменной min, сохраняем в переменную min значение очередного элемента массива. После окончания работы цикла выводим значение переменной min.
program min4;
var a:array[1..100] of integer;
i,min,n:integer;
begin
//заполнение массива и вывод массива в строчку
readln(n);
for i:=1 to n do
readln(a[i]);
for i:=1 to n do
write(a[i],’ ‘);
//нахождение минимального элемента массива
min:=1001;
for i:=1 to N do
if (a[i] mod 2=0) and (a[i] mod 4 <> 0) and (a[i]<min) then
min:=a[i];
//вывод результата
writeln;
write(min);
end.
Проверяем на тестах:
10 411 837 755 90 520 203 581 798 401 640 |
90 |
10 |
658 |
Конечно, решить эту задачу можно и первым способом, но для нахождения первого значения min нужно написать дополнительные команды поиска. Вот таким может быть решение:
program min5;
var a:array[1..100] of integer;
i,min,n,j:integer;
begin
//заполнение массива и вывод массива в строчку
readln(n);
for i:=1 to n do
readln(a[i]);
for i:=1 to n do
write(a[i],’ ‘);
//нахождение первого четного и не кратного 4 числа
i:=1;
while (i<=n)and not((a[i] mod 2=0) and (a[i] mod 4 <> 0)) do i:=i+1;
//в переменной i запомнился номер первого элемента, удовлетворяющего условию
//нахождение минимального, начиная со следующего за найденным
min:=a[i];
for j:=i+1 to N do
if (a[j] mod 2=0) and (a[j] mod 4 <> 0) and (a[j]<min) then
min:=a[j];
//вывод результата
writeln;
write(min);
end.
Задача 5: Дан целочисленный массив из n элементов. Элементы массива могут принимать произвольные целые значения. Напишите программу, которая находит и выводит второй максимум массива (элемент, который в отсортированном по невозрастанию массиве стоял бы вторым). | |
Исходные данные: |
Результат: |
10 |
14 |
10 |
45 |
Мы знаем, как найти первый максимум, а в этой задаче нужно найти второй по величине максимум. Попробуем это сделать это за один проход по массиву. Нам нужны две переменные, max1 (максимальный элемент) и max2 (второй максимум). Сначала выбираем максимальный из первых двух элементов и записываем его значение в max1, а второй по величине записываем в max2.
Затем в цикле перебираем все элементы, начиная с 3-го до последнего. Если очередной элемент a[i] больше, чем max1, записываем значение max1 в max2 (предыдущий максимум становится вторым), а значение a[i] – в max1. Иначе, если a[i] больше, чем max2, записываем значение a[i] в max2. После завершения цикла выводим значение переменной max2.
program min6;
var a: array [1..100] of integer;
i, k,n, max1, max2: integer;
begin
//заполнение массива и вывод массива в строчку
readln(n);
for i:=1 to n do begin
a[i]:=random(0,100);
write(a[i],’ ‘);
end;
//начальные значения max1 и max2
if a[1] > a[2] then begin
max1:=a[1]; max2:=a[2]
end
else begin
max1:=a[2]; max2:=a[1]
end;
// поиск второго максимального
for i:=3 to N do
if a[i] > max1 then begin
max2:= max1;
max1:= a[i]
end
else
if a[i] > max2 then max2:=a[i];
//вывод результата
writeln;
writeln(max2);
end.
Задача 6: Дан целочисленный массив из 20 элементов. Элементы массива могут принимать целые значения от 1 до 10000 включительно. Напишите программу, позволяющую найти и вывести минимальный элемент массива, шестнадцатеричная запись которого содержит ровно две цифры, причём первая (старшая) цифра больше второй (младшей). Если таких чисел нет, нужно вывести ответ 0. | |
Исходные данные: |
Результат: |
20 |
14 |
10 |
45 |
Эта задача усложнена только тем, что элементы массива должны быть в диапазоне от 16 до 255. В этом случае первая цифра находится как результат деления нацело на 16, а вторая цифра – как остаток от деления на 16.
Кроме этого здесь массив можно объявить через константу n, так как размер массива задан явно: 20 элементов.
program z6;
//объявление массива через константу
const n=20;
var a: array [1..n] of integer;
i,min: integer;
begin
//заполнение массива и вывод массива в строчку
for i:=1 to n do begin
a[i]:=random(0,10000);
write(a[i],’ ‘);
end;
writeln;
min := 10001;
for i := 1 to n do begin
//для проверки правильности программы выведем две шестнадцатеричные цифры:
//write(a[i] div 16,a[i] mod 16,’ ‘);
if (16 <= a[i]) and (a[i] < 256) and (a[i] div 16 > a[i] mod 16) and (a[i] < min) then
min := a[i];
end;
writeln;
//вывод результата
if min = 10001 then
writeln(0)
else
writeln(min);
end.
Задачи для самостоятельного решения:
- Дан целочисленный массив из n элементов. Элементы могут принимать значения от 150 до 210 – рост учащихся выпускного класса. В волейбольную команду берут тех, чей рост не менее 170 см. Напишите программу, которая определяет и выводит минимальный рост игрока баскетбольной команды. Гарантируется, что хотя бы один ученик играет в баскетбольной команде.
- Дан целочисленный массив из n элементов. Элементы массива могут принимать целые значения от 0 до 100 – баллы учащихся выпускного класса за экзамен по информатике. Для получения положительной оценки за экзамен требовалось набрать не менее 50 баллов. Напишите программу, которая находит и выводит минимальный балл среди учащихся, получивших за экзамен положительную оценку. Известно, что в классе хотя бы один учащийся получил за экзамен положительную оценку.
- Дан целочисленный массив – сведения о температуре за каждый день октября. Элементы массива могут принимать целочисленные значение значения от -15 до 20. Напишите программу, которая находит и выводит максимальную температуру среди дней, когда были заморозки (температура опускалась ниже нуля). Гарантируется, что хотя бы один день в октябре была отрицательная температура.
- Дан целочисленный массив из n элементов, все элементы которого – неотрицательные числа, не превосходящие 10000. Напишите программу, которая находит и выводит минимальное трехзначное число, записанное в этом массиве. Если таких чисел нет, нужно вывести сообщение «Таких чисел нет».
- Дан целочисленный массив из n элементов. Элементы массива могут принимать целые значения от 1 до 10000 включительно. Напишите программу, позволяющую найти и вывести наибольший из элементов массива, шестнадцатеричная запись которого оканчивается на букву F. Если таких чисел нет, нужно вывести ответ 0.
- Дан целочисленный массив из n элементов. Элементы массива могут принимать произвольные целые значения. Напишите программу, которая находит и выводит номера двух элементов массива, сумма которых минимальна.
- Дан целочисленный массив из 20 элементов. Элементы массива могут принимать целые значения от 1 до 10000 включительно. Напишите программу, находящую минимальный элементов массива, шестнадцатеричная запись которого содержит ровно две цифры, причём вторая (младшая) цифра – это буква (от A до F). Если таких чисел нет, нужно вывести ответ 0.
Источники информации
- Угринович Н.Д. Информатика и информационные технологии. Учебник для 10-11 классов/ Н.Д. Угринович. – М.:Бином. Лаборатория знаний, 2005.
- Сайт К. Полякова http://kpolyakov.spb.ru/school/ege.htm
Поиск минимального (максимального) элемента массива
Алгоритм
поиска минимального (максимального)
элемента массива довольно очевиден:
делается предположение, что первый
элемент массива является минимальным
(максимальным), затем остальные элементы
массива сравниваются с этим элементом.
Если обнаруживается, что проверяемый
элемент меньше ( больше) принятого за
минимальный (максимальный) и продолжается
проверка оставшихся элементов. Ниже на
рис. 20 представлена блок-схема алгоритма
поиска минимального элемента в массиве
из 10 целых чисел.
Рис.20.
Блок-схема алгоритма поиска минимального
элемента.
Программа:
Program Example ;
Var
A
: Array[1..10] of integer ; { массив
целых
чисел
] ;
Min
: Integer ; { номер минимального элемента
массива }
i
: Integer ; { номер элемента сравниваемого
с минимальным}
Begin
WriteLn(‘ Введите 10
целых чисел в одной строке через пробел
‘) ;
for
i :=1 to 10 do ReadLn(A[i]) ; { Ввод
массива
целых
}
Min := A[1] ;
for i := 2 to 10 do
if A[i] < Min then Min :=
A[i] ;
WriteLn(‘ Минимальный
элемент массива : ‘, Min:3) ;
End.
Операции с матрицами
Матрицей
A размерности n
m называется двумерный массив из n строк
и m столбцов :
где
элементы матрицы A.
Наиболее типичные
действия производимые над матрицами:
-
сложение матриц;
-
транспонирование
матрицы; -
умножение матриц.
Сложение матриц
Рассмотрим
на примере сложения двух матриц A и B
размерности 3 4.
Блок-схема алгоритма
сложения матриц представлена на рис.
21.
Рис.21.
Блок-схема алгоритма сложения матриц.
Программа:
program
Summa_matrix;
Const
m=4;
n=3;
Type
matrix
= array[1..n,1..m] of Integer;
Var
A,B,C
: matrix;
i,j
: Integer;
BEGIN
Writeln(‘Ввод
матрицы
A’);
for
i:= 1 to n do
begin
writeln(‘Cтрока’,i:2);
for j := 1 to m do
begin
write(‘Столбец’,j:2,’->’);
readln(A[i,j])
end;
end;
Writeln(‘Ввод
матрицы
B’);
for
i:= 1 to n do
begin
writeln(‘Cтрока’,i:2);
for j := 1 to m do
begin
write(‘Столбец’,j:2,’->’);
readln(B[i,j])
end;
end;
writeln(‘Матрица С
— сумма матриц A и B’) ;
for
i:= 1 to n do begin
for j := 1 to m
do begin
C[i,j]
:= A[i,j] + B[i,j] ;
write(C[i,j]:3)
end ;
writeln ;
end
End.
Транспонирование матрицы
Пусть
дана матрица
размерности n
m. Матрица
размерности m
n называется транспонированной к матрице
A, если ее элементы определены по формуле
.
Рассмотрим
пример транспонирования матрицы
размерности 2
3.
Блок-схема алгоритма
транспонирования матрицы представлена
на рис. 22.
Рис.22.
Блок-схема алгоритма транспонирования
матрицы.
Программа:
program Transp_matrix;
Const
m=3;
n=2;
Var
A : array[1..n,1..m] of
integer;
B : array[1..m,1..n] of
integer;
i,j : Integer;
BEGIN
Writeln(‘Ввод
матрицы
A’);
for i:= 1 to n do
begin
writeln(‘Cтрока’,i:2);
for j := 1 to m do
begin
write(‘Столбец’,j:2,’->’);
readln(A[i,j])
end;
end;
writeln(‘Матрица B
— Транспонированная к матрице A’) ;
for
i:= 1 to m do begin
for
j := 1 to n do begin
B[i,j]
:= A[j,i] ;
write(B[i,j]:3)
end
;
writeln
;
end
End.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
На занятии объясняется, как работать с одномерными массивами в Паскале, как использовать генератор случайных чисел — функцию random в Паскале. Рассматривается пример того, как вывести числа Фибоначчи
Материалы сайта labs-org.ru направлены на практическое освоение языка программирования Pascal. Краткие теоретические сведения не претендуют на полное освещение материала по теме; необходимую информацию можно найти в сети Интернет в большом количестве. В наши же задачи входит предоставление возможности получения практических навыков программирования на Паскале. Решенные наглядные примеры и задания изложены по мере увеличения их сложности, что позволит с легкостью изучить материал с нуля.
Содержание:
- Одномерные массивы в Паскале
- Объявление массива
- Инициализация массива
- Вывод элементов массива
- Динамические массивы (pascalAbc.Net)
- Функция Random в Pascal
- Числа Фибоначчи в Паскале
- Максимальный (минимальный) элемент массива
- Поиск в массиве
- Циклический сдвиг
- Перестановка элементов в массиве
- Выбор элементов и сохранение в другой массив
- Сортировка элементов массива
Одномерные массивы в Паскале
Объявление массива
Массивы в Паскале используются двух типов: одномерные и двумерные.
Определение одномерного массива в Паскале звучит так: одномерный массив — это определенное количество элементов, относящихся к одному и тому же типу данных, которые имеют одно имя, и каждый элемент имеет свой индекс — порядковый номер.
Описание массива в Паскале (объявление) и обращение к его элементам происходит следующим образом:
Объявление массива
var dlina: array [1..3] of integer; begin dlina[1]:=500; dlina[2]:=400; dlina[3]:=150; ...
dlina
— идентификатор (имя) массива;Array
(в переводе с англ. «массив» или «набор»);[1..3]
— в квадратных скобках ставится номер (индекс) первого элемента, затем две точки и индекс последнего элемента массива, т.е. по сути, указывается количество элементов; количество элементов массива называется размерностью массиваof integer
(с англ. «из целых чисел») — указывает, к какому типу относится массив, of здесь — служебное слово.Объявить размер можно через константу:
Инициализация массива
Кроме того, массив может быть сам константным, т.е. все его элементы в программе заранее определены. Описание такого массива выглядит следующим образом:
const a:array[1..4] of integer = (1, 3, 2, 5);
Заполнение последовательными числами:
Результат: A[1] = 8, A[2] = 9, A[3] = 10, ..., A[N] = A[N-1] + 1
Ввод с клавиатуры:
Пример: Рассмотрим, как происходит ввод массива в Паскале:
writeln ('введите кол-во элементов: '); readln(n); {если кол-во заранее не известно, - запрашиваем его} for i := 1 to n do begin write('a[', i, ']='); read(a[i]); ... end; ...
✍ Пример результата:
введите кол-во элементов: 3 a[1]=5 a[2]=7 a[3]=4
Вывод элементов массива
Пример: Рассмотрим, как вывести массив в Паскале:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 |
var a: array[1..5] of integer; {массив из пяти элементов} i: integer; begin a[1]:=2; a[2]:=4; a[3]:=8; a[4]:=6; a[5]:=3; writeln('Массив A:'); for i := 1 to 5 do write(a[i]:2); {вывод элементов массива} end. |
✍ Пример результата:
Для работы с массивами чаще всего используется в Паскале цикл for с параметром, так как обычно известно, сколько элементов в массиве, и можно использовать счетчик цикла в качестве индексов элементов.
Задача Array 0. Необходимо задать вещественный массив размерностью 6 (т.е. из шести элементов); заполнить массив вводимыми значениями и вывести элементы на экран. Использовать два цикла: первый — для ввода элементов, второй — для вывода.
Пример результата:
введите элемент массива: 3.0 введите элемент массива: 0.8 введите элемент массива: 0.56 введите элемент массива: 4.3 введите элемент массива: 23.8 введите элемент массива: 0.7 Массив = 3, 0.8, 0.56, 4.3, 23.8, 0.7
[Название файла: taskArray0.pas
]
В данном примере работы с одномерным массивом есть явное неудобство: присваивание значений элементам.
Обработка массивов в Паскале, так же как и заполнение массива, происходит обычно с использованием цикла for
.
Динамические массивы (pascalAbc.Net)
Основным недостатком статических массивов является то, что их размер нельзя задать с учетом текущих обрабатываемых данных. Приходится описывать массивы с максимально возможным значением количества элементов, выделяя для них столько памяти, сколько может потребоваться для хранения самой большого из возможных наборов исходных данных.
Объявление:
var a: array of integer; var n:=readInteger; a:=new integer[n]; // инициализация, выделение памяти для элементов массива
или:
var a: array of integer; var n:=readInteger; SetLength(a,n); // устанавливаем размер
Аналогичным образом массивы могут описываться в качестве параметров подпрограмм, например:
procedure p(a: array of integer);
Созданные элементы сразу получают начальное значение, равное нулевому значению соответствующего типа: для чисел это целый или вещественный нуль, для символов — символ с кодом 0, для строк и других ссылочных типов данных — нулевая ссылка nil
Объявление и инициализация массива:
Пример:
begin var a: array of integer; a := new integer[3]; a[0] := 5; a[1] := 2; a[2] := 3; end.
или в одну строку:
begin var a: array of integer; a := new integer[3](5,2,3); print(a) end.
или короткая запись:
var a:=Arr(1,2,3);// по правой части - integer
Элементы динамического массива всегда индексируются от 0.
Ввод элементов:
Пример:
var a:=ReadArrInteger(5); // ввод пяти целых var a:=ReadArrReal(5); // ввод пяти вещественных
Функции генерации массивов:
1. ArrFill :
var a := ArrFill(10, 1); // массив из 10 целых чисел, равных 1
2. ArrGen :
var a := ArrGen(ReadInteger, 1, e -> e + 2); // массив, состоящий из n первых положительных нечетных чисел a.Print;
Проход по элементам массива:
Пример:
for var i:=0 to a.Length-1 do a[i] += 1;
или:
for var i := 0 to a.High do a[i] += 1;
Проход по элементам (только для чтения):
Пример:
foreach var x in a do Print(x)
Length
Low
и High
, определяющие соответственно нижнюю и верхнюю границу диапазона изменения индекса. Свойство a.Low
всегда возвращает 0, а свойство a.High
определяется как a.High = a.Length – 1
Простой вывод элементов:
Writeln(a); // пример вывода: [1,5,3,13,20]
или метод массива Print
:
a.Print; // пример вывода: 1 5 3 13 20 a.PrintLines; // каждый элемент с новой строки
Функция Random в Pascal
Для того чтобы постоянно не запрашивать значения элементов массива используется генератор случайных чисел в Паскаль, который реализуется функцией Random
. На самом деле генерируются псевдослучайные числа, но суть не в этом.
Для генерации чисел от 0
до n
(не включая само значение n
, целые числа в интервале [0,N)) используется запись random (n)
.
Перед использованием функции необходимо инициализировать датчик случайных чисел с помощью процедуры randomize
.
Диапазон в Паскале тех самых случайных чисел от a
до b
задается формулой:
Пример: Заполнение массива случайными числами в Pascal:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 |
var f: array[1..10] of integer; i:integer; begin randomize; for i:=1 to 10 do begin f[i]:=random(10); { интервал [0,9] } write(f[i],' '); end; end. |
✍ Пример результата:
Для вещественных чисел в интервале [0,1):
var x: real; ... x := random(0.0,1.0);; { интервал [0,1), т.е. единица не включена }
PascalABC.NET
:
var (a, b, c) := Random3(10.0, 20.0); // диапазон [10, 20) write(a:0:2,' ',b:0:2,' ', c:0:2) // 14.73 18.63 19.72
Пример:
var a:=arrRandomInteger(10);
или с дополнительными параметрами (диапазон [5;15]):
var a:=arrRandomInteger(10,5,15);
Задача Array 1. Необходимо задать массив размерностью 5, заполнить массив случайными числами в интервале [-1,1] и вывести элементы на экран: определить три позиции для вывода каждого элемента, с двумя знаками после запятой.
Пример результата:
Массив = 0.22 0.00 -0.69 -0.35 -0.11
[Название файла: taskArray1.pas
]
Числа Фибоначчи в Паскале
Наиболее распространенным примером работы с массивом является вывод ряда чисел Фибоначчи в Паскаль. Рассмотрим его.
Пример: Ряд чисел Фибоначчи: 1 1 2 3 5 8 13…
f[0]:=1; f[1]:=1; f[2]:=2; …или
f[2]:=f[0]+f[1]; f[3]:=f[1]+f[2];или
Получили формулу элементов ряда.
Пример: Вычислить и распечатать первые 20 чисел Фибоначчи.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 |
var i:integer; f:array[0..19]of integer; begin f[0]:=1; f[1]:=1; for i:=2 to 19 do begin f[i]:=f[i-1]+f[i-2]; writeln(f[i]) end; end. |
На данном примере, становится понятен принцип работы с числовыми рядами. Обычно, для вывода числового ряда находится формула определения каждого элемента данного ряда. Так, в случае с числами Фибоначчи, эта формула-правило выглядит как f[i]:=f[i-1]+f[i-2]
. Поэтому ее необходимо использовать в цикле for
при формировании элементов массива.
Задача Array 2. Дан ряд из 10 произвольных чисел: a[1], a[2], ... , a[10]
(использовать функцию random()
). Подсчитать и напечатать суммы троек стоящих рядом чисел: a[1]+a[2]+a[3]
, a[2]+a[3]+a[4]
, a[3]+a[4]+a[5]
, …… , a[8]+a[9]+a[10]
Пример результата:
Массив = 2 0 4 29 3 11 26 11 9 4 mas[1] + mas[2] + mas[3] = 6 mas[2] + mas[3] + mas[4] = 33 mas[3] + mas[4] + mas[5] = 36 mas[4] + mas[5] + mas[6] = 43 mas[5] + mas[6] + mas[7] = 40 mas[6] + mas[7] + mas[8] = 48 mas[7] + mas[8] + mas[9] = 46 mas[8] + mas[9] + mas[10] = 24
[Название файла: taskArray2.pas
]
Задача Array 3. Написать программу решения задачи о печати ряда чисел 2 4 8 16 32 ... 512
; для заполнения массива использовать цикл Repeat
[Название файла: taskArray3.pas
]
Максимальный (минимальный) элемент массива
Псевдокод:
Поиск максимального элемента по его индексу:
PascalABC.NET
:
Минимальный элемент и его индекс:
Решение 1:
// … var (min, minind) := (a[0], 0); for var i:=1 to a.Length-1 do if a[i]<min then (min, minind) := (a[i], i); Result := (min, minind);
Решение 2:
// … var (min, minind) := (real.MaxValue, 0); for var i:=0 to a.Length-1 do if a[i]<min then (min, minind) := (a[i], i); Result := (min, minind);
Решение 3:
begin var a := new integer[5]; a := arrRandomInteger(5); // [86,37,41,45,76] print(a.Min,a.IndexMin); // 37 1 end.
Задача Array_min: Найдите минимальный элемент массива. Выведите элемент и его индекс.
Пример результата:
9 5 4 22 23 7 3 16 16 8 Минимальный элемент массива A[7]=3
[Название файла: taskArray_min.pas
]
Задача Array 4. Дан массив из 10 целочисленных элементов. Найти количество отрицательных и вывести количество на экран.
Пример результата:
3 4 6 -1 6 -2 1 5 0 1 Количество отрицательных элементов: 2
[Название файла: taskArray4.pas
]
Задача Array 5. Найти минимальное и максимальное из n введенных чисел (массива). Определить расстояние между этими элементами.
3 2 6 1 3 4 7 2 >>> min=1, max=7, distance=3
[Название файла: taskArray5.pas
]
Задача Array 6. Дан целочисленный массив размера N. Вывести все содержащиеся в данном массиве четные числа в порядке убывания их индексов, а также их количество K.
N=4 mas: 8 9 2 5 >>> 2 8 количество= 2
[Название файла: taskArray6.pas
]
Задача Array 7. Ввести с клавиатуры массив из 5 элементов, найти в нем два максимальных элемента и их номера.
Пример:
Исходный массив: 4 -5 10 -10 5 максимальные A[3]=10, A[5]=5
[Название файла: taskArray7.pas
]
Поиск в массиве
Рассмотрим сложный пример работы с одномерными массивами:
Пример: Дан массив из 10 чисел. Определить, есть ли в массиве число, введенное пользователем. Если есть – выводить «найдено», если нет – «не найдено».
Сложность задания заключается в том, что выводить слова «найдено» или «не найдено» необходимо один раз.
Для решения поставленной задачи понадобится оператор break
— выход из цикла.
Решение Вариант 1. Цикл for:
PascalABC.NET
:
Cтандартные методы a.IndexOf(x)
и a.LastIndexOf(x)
:
begin var a := new integer[10]; a := arrRandomInteger(5,0,5); //[1,3,5,4,5] print(a.IndexOf(3)) // 1 end.
или метод a.Contains(x)
наравне с x in a
:
begin var a := new integer[10]; a := arrRandomInteger(5,0,5); //[1,3,5,4,5] print(a.Contains(3)); // True print(3 in a)// True end.
Рассмотрим эффективное решение:
Задача: найти в массиве элемент, равный X
, или установить, что его нет.
Алгоритм:
- начать с 1-го элемента (
i:=1
); - если очередной элемент (
A[i]
) равенX
, то закончить поиск иначе перейти к следующему элементу.
решение на Паскале Вариант 2. Цикл While:
Поиск элемента в массиве
Предлагаем посмотреть подробный видео разбор поиска элемента в массиве (эффективный алгоритм):
Задача Array 8. Заполнить массив из 10 элементов случайными числами в интервале [0..4]
и вывести номера всех элементов, равных X
.
Пример:
Исходный массив: 4 0 1 2 0 1 3 4 1 0 Что ищем? 0 A[2], A[5], A[10]
[Название файла: taskArray8.pas
]
Циклический сдвиг
Пример: сдвинуть элементы массива влево на 1 позицию, первый элемент становится на место последнего.
Решение:
Алгоритм:
A[1]:=A[2]; A[2]:=A[3];… A[N-1]:=A[N];
Программа:
PascalABC.NET
:
Циклический сдвиг влево:
// … var v := a[0]; for var i:=0 to a.Length-2 do a[i] := a[i+1]; a[a.Length-1] := v;
Циклический сдвиг вправо:
// … var v := a[a.Length-1]; for var i:=a.Length-1 downto 1 do a[i] := a[i-1]; a[0] := v;
Задача Array 9. Заполнить массив из 10 элементов случайными числами в интервале [-10..10] и выполнить циклический сдвиг влево без первого элемента.
Пример:
Исходный массив: 4 -5 3 10 -4 -6 8 -10 1 0 Результат: 4 3 10 -4 -6 8 -10 1 0 -5
[Название файла: taskArray9.pas
]
Перестановка элементов в массиве
Рассмотрим, как происходит перестановка или реверс массива.
Пример: переставить элементы массива в обратном порядке
Решение:
Алгоритм:
Псевдокод:
Программа:
PascalABC.NET
:
Перестановка (ревёрс):
Решение 1:
begin var a: array of integer := (1,3,5,7); var n := a.Length; for var i:=0 to n div 2 - 1 do Swap(a[i],a[n-i-1]); End.
Решение 2 (стандартная процедура Reverse()
):
begin var a:=new integer[10]; a:=arrRandomInteger(10); print(a);// [41,81,84,63,12,26,88,25,36,72] Reverse(a); print(a) //[72,36,25,88,26,12,63,84,81,41] end.
Задача Array 10. Заполнить массив из 10 элементов случайными числами в интервале [-10..10] и сделать реверс всех элементов, кроме последнего.
Пример:
Исходный массив: -5 3 10 -4 -6 8 -10 1 0 4 Результат: 0 1 -10 8 -6 -4 10 3 -5 4
[Название файла: taskArray10.pas
]
Выбор элементов и сохранение в другой массив
Пример: найти в массиве элементы, удовлетворяющие некоторому условию (например, отрицательные), и скопировать их в другой массив
Решение:
Решение: подсчитывать количество найденных элементов с помощью счетчика count, очередной элемент устанавливать на место B[count]. Переменой count необходимо присвоить 1.
Вывод массива B:
writeln('Выбранные элементы'); for i:=1 to count-1 do write(B[i], ' ')
PascalABC.NET
:
Процедура SetLength()
:
// ... for var i := 0 to a.length - 1 do if a[i] < 0 then begin b[j] := a[i]; j += 1; end; SetLength(b, j);
Задача Array 11. Заполнить массив случайными числами в интервале [20,100] и записать в другой массив все числа, которые оканчиваются на 0.
Пример:
Исходный массив: 40 57 30 71 84 Заканчиваются на 0: 40 30
[Название файла: taskArray11.pas
]
Сортировка элементов массива
Сортировка методом «Пузырька»
- В таком типе сортировок массив представляется в виде воды, маленькие элементы — пузырьки в воде, которые всплывают наверх (самые легкие).
- При первой итерации цикла элементы массива попарно сравниваются между собой:предпоследний с последним, пред предпоследний с предпоследним и т.д. Если предшествующий элемент оказывается больше последующего, то производится их обмен.
- При второй итерации цикла нет надобности сравнивать последний элемент с предпоследним. Последний элемент уже стоит на своем месте, он самый большой. Значит, число сравнений будет на одно меньше. То же самое касается каждой последующей итерации.
Pascal | PascalABC.NET | ||||
|
|
Задача Array 12. Заполнить массив из 10 элементов случайными числами в интервале [0..100] и отсортировать первую половину массива по возрастанию, а вторую – по убыванию (методом ‘Пузырька’).
Пример: Исходный массив: 14 25 13 30 76 58 32 11 41 97 Результат: 13 14 25 30 76 97 58 41 32 11
[Название файла: taskArray12.pas
]
Сортировка методом выбора
- в массиве ищется минимальный элемент и ставится на первое место (меняется местами с A[1]);
- среди оставшихся элементов также производится поиск минимального, который ставится на второе место (меняется местами с A[2]) и т.д.
Pascal | PascalABC.NET | ||||
|
|
Задача Array 13: Заполнить массив из 10 элементов случайными числами в интервале [0..50] и отсортировать его по возрастанию суммы цифр
Пример: Исходный массив: 14 25 13 12 76 58 21 87 10 98 Результат: 10 21 12 13 14 25 76 58 87 98
[Название файла: taskArray13.pas
]
PascalABC.NET
:
Стандартная процедура sort():
Sort(a); SortByDescending(a);
Быстрая сортировка или quick sort
Алгоритм:
- Выбирается и запоминается средний элемент массива (присвоим X):
- Инициализируем две переменные (будущие индексы массива): L:=1, R:=N (N — количество элементов).
- Увеличиваем L и ищем первый элемент A[L], который больше либо равен X (в итоге он должен находиться справа).
- Уменьшаем R и ищем элемент A[R], который меньше либо равен X (в итоге он должен находиться слева).
- Смотрим, если L<=R, то меняем местами A[L] и A[R], возвращаемся к пункту 3.
Выполнение на Паскале:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 |
procedure QSort ( first, last: integer); var L, R, c, X: integer; begin if first < last then begin X:= A[(first + last) div 2]; L:= first; R:= last; while L <= R do begin while A[L] < X do L:= L + 1; while A[R] > X do R:= R - 1; if L <= R then begin c:= A[L]; A[L]:= A[R]; A[R]:= c; L:= L + 1; R:= R - 1; end; end; QSort(first, R); QSort(L, last); end; end. |
Задача Array 14:
Заполнить массив из 10 элементов случайными числами в интервале [-50..50] и отсортировать его с помощью алгоритма быстрой сортировки.
[Название файла: taskArray14.pas
]