Массивы и символьные строки С++

Использование массивов

Определение массива

Массив – это линейный тип данных или последовательность ячеек памяти одинакового типа. Массивы используются практически в любой программе. Массивы могут быть одномерными, двумерными и многомерными. Одномерные массивы соответствуют строке, двумерные – матрице.

Объявление массивов

При объявлении массива указывают тип его элементов и в квадратных скобках размер массива.

Для одномерного массива объявление запишется в виде:

int a[10];

Одномерные массивы

Удобно использовать при объявлении массива директиву препроцессора #define :

#define SIZE 10 // определили поименованную константу, задающую

размер массива

void main()

{

int a[SIZE];

…

}

Одномерные массивы

Для доступа к элементу массива указывают в квадратных скобках его номер. При этом следует отметить, что в языке С индексация элементов массива начинается с нуля.

То есть для инициализации первого элемента массива единицей необходимо записать оператор:

a[0]=1;

Одномерные массивы

Для работы с массивами обычно используют цикл for .

Инициализировать массив можно разными способами.

Если требуется можно инициализировать элементы массива сразу после объявления:

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

Одномерные массивы

Можно заполнить элементы массива непосредственно в программе:

int a[10];

a[5] = 5;

for (int i=0; i

a[i]=0;

В этом примере сначала шестому элементу массива присваивается значения пять, затем все элементы массива обнуляются.

Одномерные массивы

Инициализация одномерного массива пользователем запишется в виде:

int a[10];

for (int i=0; i

printf(″Введите значение a[%d]\n″, i);

scanf(″%d″, &a[i]);

}

В этом примере сначала элементам массива присваиваются значения введенные пользователем.

Примеры

Рассмотрим пример нахождения количества отрицательных элементов массива.

int a[10], count;

…

for (int i=0; i

if (a[i]

…

Примеры

Пример нахождения суммы отрицательных элементов массива.

int a[10], sum=0;

…

for (int i=0; i

if (a[i]

…

Примеры

Пример нахождения минимального элемента массива и его индекса.

int a[10], min, mini;

…

min=a[0];

for (int i=0; i

if (a[i]

min=a[i];

mini=I;

}

…

Использование многомерных массивов

При создании двухмерного массива после его имени ставится два значения – количество строк и столбцов:

int a[10][12];

Многомерные массивы инициализируются так же, как и одномерные. В следующем примере массив sqrs инициализируется числами от 1 до 10 и их квадратами:

int sqrs[10][2] = {

1, 1,

2, 4,

3, 9,

4, 16,

5, 25,

6, 36,

7, 49,

8, 64,

9, 81,

10, 100

};

Далее на примере показаны инициализация и вывод элементов двухмерного массива.

int a[10][20];

for (int i=0; i

for (int j=0; j

a[i][j] = 0;

for (int i=0; i

for (int j=0; j

if(i==j)

a[i][j] = 1;

for (i=0; i

{

for (int j=0; j

printf(“%i”, a[i][j])

printf(“\n”);  

}

Алгоритм сортировки пузырьком

6 2 7 3 1 5

flag=1

flag=0, i=0: 2 6 7 3 1 5, flag=1

flag=1, i=1: 2 6 7 3 1 5

flag=1, i=2: 2 6 3 7 1 5, flag=1

flag=1, i=3: 2 6 3 1 7 5, flag=1

flag=1, i=4: 2 6 3 1 5 7, flag=1

flag=1

flag=0, i=0: 2 6 3 1 5 7

flag=0, i=1: 2 3 6 1 5 7, flag=1

flag=1, i=2: 2 3 1 6 5 7, flag=1

flag=1, i=3: 2 3 1 5 6 7, flag=1

flag=1, i=4: 2 3 1 5 6 7 , flag=1

flag=1

flag=0, i=0: 2 3 1 5 6 7, flag=0

flag=0, i=1: 2 1 3 5 6 7, flag=1

a[i+1]) {   randomize(); int temp = a[i]; int a[10]; a[i] = a[i+1]; char flag; a[i+1] = temp; srand(4); for (int i=0; i flag =1; a[i] = rand()*10; } for (int i=0; i} printf("%d ", a[i]); for (int i=0; iprintf("\n"); printf("%d ", a[i]); getch(); } " width="640"

Сортировка методом пузырька

#include "stdafx.h"

flag = 1;

#include "conio.h"

while(flag)

#include "stdlib.h"

{

#include "time.h"

#define randomize() srand((unsigned)time(NULL));

flag = 0;

#define random(p) ((int)(rand()*p/RAND_MAX))

for (int i=0; i

  void main() {

if(a[i]a[i+1])

{

  randomize();

int temp = a[i];

int a[10];

a[i] = a[i+1];

char flag;

a[i+1] = temp;

srand(4);

for (int i=0; i

flag =1;

a[i] = rand()*10;

}

for (int i=0; i

}

printf("%d ", a[i]);

for (int i=0; i

printf("\n");

printf("%d ", a[i]);

getch();

}

Результат работы

• srand(4); for (int i=0; i

• srand(4); for (int i=0; i

• Функция srand() устанавливает исходное число для последовательности, генерируемой функцией rand(). (Функция rand() возвращает псевдослучайные числа.)
• Часто функция srand() используется, чтобы при различных запусках программа могла использовать различные последовательности псевдослучайных чисел, — для этого она должна задавать различные исходные числа. Кроме того, с помощью функции srand() можно многократно генерировать одну и ту же последовательность псевдослучайных чисел, — для этого нужно задавать в качестве исходного числа одно и то же значение. Иными словами, чтобы многократно генерировать одну и ту же последовательность псевдослучайных чисел, нужно вызывать данную функцию с одним и тем же значением параметра seed до начала генерации этой последовательности.

• Функция rand() генерирует последовательность псевдослучайных чисел.
• При каждом обращении к функции возвращается целое в интервале между нулем и значением RAND_MAX, которое в любой реализации должно быть не меньше числа 32 767.

Символьные строки

Строковые константы

Строковая константа – это последовательность символов кода ASCII, заключённая в кавычки "..." и имеющая тип char.

Примеры:

char str="This is character string"

char str1="Это строковая константа"

char str2="A"

char str3="1234567890"

char str4="0"

char str5="$"

В конце каждой строки компилятор помещает нулевой байт '\0', отмечающий конец данной строки

• Каждая строковая константа, даже если она идентична другой строковой константе, сохраняется в отдельном месте памяти
• Если необходимо ввести в строку символ кавычек ("), то перед ним надо поставить символ (\)
• В строку могут быть введены любые специальные символьные константы, перед которыми стоит символ \. При этом символ \ и следующий за ним символ новой строки игнорируется
• Строковые константы размещаются в статической памяти. Вся фраза в кавычках является указателем на место в памяти, где записана строка. Это аналогично использованию имени массива, служащего указателем на расположение массива.

/* Строки в качестве указателей */

main( )

{

printf("%s, %u, %c\n", "We", "love“,*"Pascal");

}

В примере, формат %s выводит строку We.

Формат %u выводит целое без знака. Если слово "love" является указателем, то выдается его значение, являющееся адресом первого символа строки.

Наконец, *"Pascal" должно выдать значение, на которое ссылается адрес, т.е. первый символ строки "Pascal".

Вот что выдаст программа:

We, 34, P

Массивы символьных строк и их инициализация

При определении массива символьных строк необходимо сообщить компилятору требуемый размер памяти

Первый способ - инициализация массива при помощи строковой константы

Например:

char m1[]="Только ограничьтесь одной строкой.";

Здесь оператор инициализировал внешний по умолчанию массив m1 для указанной строки

char m1[ ]={

'T','o','л','ь','k','o','

','o','г'','p','a','н','и','ч','ь','т','e','c','ь','

',o','д','н','o','й','

','c','т','p','o','k','o','й','.','\0'

}

Без символа ‘\0’ мы имеем массив символов, а не строку. Для той и другой формы компилятор подсчитывает символы и таким образом получает размер памяти.

Как и для других массивов, имя m1 является указателем на первый элемент массива:

m1==&m1[0]

*m1=='T', и

*(m1+1)==m1[1]=='o’

* - оператор разыменования

& - оператор взятия адреса

Функции ввода-вывода строк

Чтение и запись строк

• Функция gets() читает строку символов, введенную с клавиатуры, и записывает ее в память по адресу, на который указывает ее аргумент

char *gets(char * cmp );

Здесь cmp - это указатель на массив символов, в который записываются символы, вводимые пользователем, gets() также возвращает cmp .

• Функция puts () отображает на экране свой строковый аргумент, после чего курсор переходит на новую строку. Вот прототип этой функции:

int puts(const char * cmp );

Пример использования

• Следующая программа читает строку в массив str и выводит ее длину:
• #include
• #include
• int main(void) {
• char str[80];
• gets(str);
• printf("Длина в символах равна %d", strlen(str));
• return 0;
• }

Функции для обработки строк

• Для выполнения описанных в этом подразделе функций необходимо подключить файл string.h командой
• #include

Функция

strcat

Прототип функции

strncat

char *strcat(s1,s2)

Операция

char *strncat(s1,s2,n)

strcmp

char *s1, *s2;

сцепить две строки

char *s1, *s2;

int strcmp(s1,s2)

сцепить две строки, причем из второй строки копировать не более n символов

strncmp

char *s1, *s2;

int n;

сравнить две строки в лексикографическом порядке

int strncmp(s1,s2, n)

strcpy

strncpy

char *s1, *s2;

char *strcpy(s1,s2)

сравнить первые n символов двух строк

char *strncpy(s1,s2,n)

strlen

char *s1, *s2;

копировать строку s2 в строку s1

int n;

char *s1, *s2;

int strlen(s)

strchr

копировать не более n символов строки s2

char *strchr(s,n)

char *s;

strrchr

определить длину строки (число символов без завершающего нулевого символа)

int n;

char *s;

найти в строке первое вхождение символа с

char *strrchr(s,c)

strpbrk

char *strpbrk(s1,s2)

int n;

char *s;

strspn

найти в строке последнее вхождение символа с

int strspn(s1,s2)

char *s1, *s2;

strcspn

int c;

найти в строке s1 любой из множества символов, входящих в строку s2

char *s1, *s2;

int strcspn(s1,s2)

strtok

определить длину отрезка строки s1, содержащего символы из множества, входящих в строку s2

char *s1, *s2;

char *strtok(s1,s2)

определить длину отрезка строки s1, не содержащего символы cтроки s2

char *s1, *s2;

выделить из строки s1 лексемы, разделенные любым из множества символов, входящих в строку s2

Пример 1:

• /* сцепить две строки */
• #include
• #include
• #include
• int main(void)
• {
• char destination[25];
• char *blank = " ", *c = "C++", *turbo = "Turbo";
• strcpy(destination, turbo);
• strcat(destination, blank);
• strcat(destination, c);
• printf("%s\n", destination);
• getch();
• return 0;
• }

Пример 2:

• /* cцепить две строки, причем из второй строки копировать не более n символов*/
• #include
• #include
• #include
• int main(void)
• {
• char destination[25];
• char *source = "structured ";
• strcpy(destination, "programming");
• strncat(destination, source, 11);
• printf("%s\n", destination);
• getch();
• return 0;
• }