Как сделать столбцы в паскале

Добавил пользователь Алексей Ф.
Обновлено: 04.10.2024

Задача 0.0
Составьте программу циклической перестановки столбцов двумерного массива К, при которой первый столбец становиться последним, а i-й столбец становится i-1-м (сдвиг столбцов массива влево на 1).

На практике необходимость перестановки столбцов в двумерном массиве возникает не так уж и часто. Однако задачи по программированию, где необходимо выполнить это действие, можно найти во многих учебниках. Поэтому многие преподаватели их используют и задают студентам. А новички (или просто ленивые ученики) очень часто не могут решить подобную задачу самостоятельно.

В любом случае начинающим программистам будет полезно поупражняться в умении решать задачи с массивами и разобраться с тем, как поменять местами столбцы массива. Что я и предлагаю сегодня сделать. Попытайтесь сначала решить задачу самостоятельно, а уж потом смотрите мои решения на Паскале и С++.

Итак, понятно, что для перестановки столбцов массива в нашем случае надо каким-то образом перебрать эти столбцы и поочерёдно сдвинуть.

Сложность заключается в том, что у обычного массива нет каких либо способов перебора только строк или только столбцов. Поэтому нам придётся перебирать всю матрицу (таблицу) двумерного массива в цикле, запоминать значения столбца и сдвигать их. Как это сделать - всегда найдётся несколько способов. Но мы рассмотрим только один:

Итак, здесь мы перебираем в цикле все элементы массива. Первый цикл перебирает строки, второй - столбцы.

Здесь надо заметить, что разделение двумерного массива на строки и столбцы является весьма условным. По сути двумерный массив - это таблица (матрица) из нескольких ячеек. И где у этой таблицы столбцы, а где строки - зависит от того, как её повернуть.

То же касается и двумерного массива - где у него строки, а где столбцы - зависит от того, как его вывести на экран.

Но мы будем считать, что массив К у нас объявлен так:

K : array[Строки, Столбцы] of byte; //2-мерный массив

То есть в нашем цикле мы сначала перебираем строки, а во вложенном цикле при просмотре каждой строки “пробегаемся” по столбцам.

Тогда при переборе столбцов текущей строки мы проверяем индекс элемента (номер столбца).

Если это первый столбец, то мы запоминаем его значение в переменную Х.

Если это последний столбце, то мы записываем в него значение переменной Х (то есть значение из первого столбца данной строки).

Если это не первый и не последний столбец, то мы в текущий столбец записываем значение из следующего столбца, и таким образом сдвигаем столбцы массива влево.

ВНИМАНИЕ!
Обратите внимание на код K[j, i] := K[j, i+1]; Когда i = NI , то этот код будет пытаться получить значение несуществующего элемента массива. Современные компиляторы не обращают на это внимание (это зависит от настроек). Однако вообще-то так делать не следует, и в настоящей программе надо будет обработать эту ситуацию, то есть если i = NI , то код K[j, i] := K[j, i+1]; не должен выполняться.

ПРИМЕЧАНИЕ
Если вам что-то непонятно в коде на С++, то советую изучить книгу
Основы С++.

CONST – слово, которое "говорит" программе, что далее будут объявлены константы
kol_strok – переменная, в которой будет храниться количество строк
kol_stolbcov – переменная, в которой будет храниться количество столбцов
VAR – слово, которое "говорит" программе, что далее будут объявлены переменные, которые используются в программе, и их тип
A – массив, содержащий kol_strok строк kol_stolbcov столбцов, состоящий из REAL (действительных чисел)
i,j – INTEGER (целочисленные) переменные
BEGIN – начало программы
for i:=1 to kol_strok do – "для i от 1 до kol_strok делать" , т.е. следующий оператор будет выполняться для i=1,2,3. kol_strok
for j:=1 to kol_stolbcov do – "для j от 1 до kol_stolbcov делать" , т.е. следующий оператор будет выполняться для j=1,2,3. kol_stolbcov
Read(A[i,j]) – запрос на ввод значения элемента матрицы А, стоящего на пересечении i-ой строки и j-го столбца
END. – конец программы

Автоматическое случайное присваивание значений из промежутка [-100;100]:

Randomize; – нужно, чтобы при использовании Random получались разные значения
Random(101) – случайное целое из промежутка [0;101)

for i:=1 to kol_strok do
begin
for j:=1 to kol_stolbcov do
Write(A[i,j]:4:2,’ ‘);
Writeln;
end;

Write(A[i,j]:4:2,’ ‘) – вывод на экран элемента матрицы А, стоящего на пересечении i-ой строки и j-го столбца, 4 позиции для числа, 2 позиции после запятой и пробел
Writeln – переход на следующую строку

Программирование. Двумерные массивы Pascal-Паскаль

Скачено бесплатно: 6927
Куплено: 414

Pascal-Паскаль->Программирование. Двумерные массивы Pascal-Паскаль

Двумерные массивы Паскаля – матрицы

Двумерный массив в Паскале трактуется как одномерный массив, тип элементов которого также является массивом (массив массивов). Положение элементов в двумерных массивах Паскаля описывается двумя индексами. Их можно представить в виде прямоугольной таблицы или матрицы.

Рассмотрим двумерный массив Паскаля размерностью 3*3, то есть в ней будет три строки, а в каждой строке по три элемента:

Каждый элемент имеет свой номер, как у одномерных массивов, но сейчас номер уже состоит из двух чисел – номера строки, в которой находится элемент, и номера столбца. Таким образом, номер элемента определяется пересечением строки и столбца. Например, a 21 – это элемент, стоящий во второй строке и в первом столбце.

Описание двумерного массива Паскаля.

Существует несколько способов объявления двумерного массива Паскаля.

Мы уже умеем описывать одномерные массивы, элементы которых могут иметь любой тип, а, следовательно, и сами элементы могут быть массивами. Рассмотрим следующее описание типов и переменных:

Пример описания двумерного массива Паскаля

Мы объявили двумерный массив Паскаля m, состоящий из 10 строк, в каждой из которых 5 столбцов. При этом к каждой i -й строке можно обращаться m [ i ], а каждому j -му элементу внутри i -й строки – m [ i , j ].

Определение типов для двумерных массивов Паскаля можно задавать и в одной строке:

Обращение к элементам двумерного массива имеет вид: M [ i , j ]. Это означает, что мы хотим получить элемент, расположенный в i -й строке и j -м столбце. Тут главное не перепутать строки со столбцами, а то мы можем снова получить обращение к несуществующему элементу. Например, обращение к элементу M [10, 5] имеет правильную форму записи, но может вызвать ошибку в работе программы.

Основные действия с двумерными массивами Паскаля

Все, что было сказано об основных действиях с одномерными массивами, справедливо и для матриц. Единственное действие, которое можно осуществить над однотипными матрицами целиком – это присваивание. Т.е., если в программе у нас описаны две матрицы одного типа, например,

то в ходе выполнения программы можно присвоить матрице a значение матрицы b ( a := b ). Все остальные действия выполняются поэлементно, при этом над элементами можно выполнять все допустимые операции, которые определены для типа данных элементов массива. Это означает, что если массив состоит из целых чисел, то над его элементами можно выполнять операции, определенные для целых чисел, если же массив состоит из символов, то к ним применимы операции, определенные для работы с символами.

Ввод двумерного массива Паскаля.

Для последовательного ввода элементов одномерного массива мы использовали цикл for, в котором изменяли значение индекса с 1-го до последнего. Но положение элемента в двумерном массиве Паскаля определяется двумя индексами: номером строки и номером столбца. Это значит, что нам нужно будет последовательно изменять номер строки с 1-й до последней и в каждой строке перебирать элементы столбцов с 1-го до последнего. Значит, нам потребуется два цикла for , причем один из них будет вложен в другой.

Рассмотрим пример ввода двумерного массива Паскаля с клавиатуры:

Пример программы ввода двумерного массива Паскаля с клавиатуры

Двумерный массив Паскаля можно заполнить случайным образом, т.е. использовать функцию random (N), а также присвоить каждому элементу матрицы значение некоторого выражения. Способ заполнения двумерного массива Паскаля выбирается в зависимости от поставленной задачи, но в любом случае должен быть определен каждый элемент в каждой строке и каждом столбце.

Вывод двумерного массива Паскаля на экран.

Вывод элементов двумерного массива Паскаля также осуществляется последовательно, необходимо напечатать элементы каждой строки и каждого столбца. При этом хотелось бы, чтобы элементы, стоящие в одной строке, печатались рядом, т.е. в строку, а элементы столбца располагались один под другим. Для этого необходимо выполнить следующую последовательность действий (рассмотрим фрагмент программы для массива, описанного в предыдущем примере):

Пример программы вывода двумерного массива Паскаля

Представление двумерного массива Паскаля в памяти

Элементы абстрактного массива в памяти машины физически располагаются последовательно, согласно описанию. При этом каждый элемент занимает в памяти количество байт, соответствующее его размеру. Например, если массив состоит из элементов типа integer , то каждый элемент будет занимать по два байта. А весь массив займет S^2 байта, где S – количество элементов в массиве.

А сколько места займет массив, состоящий из массивов, т.е. матрица? Очевидно: S i^S j , где S i – количество строк, а S j – количество элементов в каждой строке. Например, для массива типа

потребуется 12 байт памяти.

Как будут располагаться в памяти элементы этого массива? Рассмотрим схему размещения массива M типа matrix в памяти.

где Addr – фактический начальный адрес, по которому массив располагается в памяти; I , J – индексы элемента в двумерном массиве; SizeElem – размер элемента массива (например, два байта для элементов типа integer ); Cols – количество элементов в строке.

Выражение SizeElem * Cols *( I -1)+ SizeElem *( J -1) называют смещением относительно начала массива.

Сколько памяти выделяется для массива?

Рассмотрим не столько вопрос о том, сколько памяти выделяется под массив (это мы разобрали в предыдущем разделе), а о том, каков максимально допустимый размер массива, учитывая ограниченный объем памяти.

Для работы программы память выделяется сегментами по 64 Кбайт каждый, причем как минимум один из них определяется как сегмент данных. Вот в этом-то сегменте и располагаются те данные, которые будет обрабатывать программа. Ни одна переменная программы не может располагаться более чем в одном сегменте. Поэтому, даже если в сегменте находится только одна переменная, описанная как массив, то она не сможет получить более чем 65536 байт. Но почти наверняка, кроме массива в сегменте данных будут описаны еще некоторые переменные, поэтому реальный объем памяти, который может быть выделен под массив, находится по формуле: 65536- S , где S – объем памяти, уже выделенный под другие переменные.

Вы уже знаете, что, учитывая двухбайтовое представление целых чисел, реально можно объявить массив с количеством элементов равным 65536/2 –1=32767. И то лишь в том случае, если других переменных не будет. Двумерные массивы должны иметь еще меньшие границы индексов.

Примеры решения задач с двумерными массивами Паскаля

Задача: Найти произведение ненулевых элементов матрицы.

Решение:

обсудим сначала выполнение основной программы, реализацию процедур обговорим чуть позже:

введем значения N и M ;
Введем двумерный массив Паскаля, для этого обращаемся к процедуре vvod ( a ), где а – матрица;
Напечатаем полученную матрицу, для этого обращаемся к процедуре print ( a );
Присвоим начальное значение переменной P =1;
Будем последовательно перебирать все строки I от 1-й до N -й, в каждой строке будем перебирать все столбцы J от 1-го до M -го, для каждого элемента матрицы будем проверять условие: если a ij ? 0, то произведение P будем домножать на элемент a ij ( P = P * a ij );
Выведем на экран значение произведения ненулевых элементов матрицы – P ;

А теперь поговорим о процедурах.

Замечание (это важно!) Параметром процедуры может быть любая переменная предопределенного типа, это означает, что для передачи в процедуру массива в качестве параметра, тип его должен быть описан заранее. Например :

Вернемся теперь к нашим процедурам.

Процедура ввода матрицы называется vvod , параметром процедуры является матрица, причем она должна быть, как результат, передана в основную программу, следовательно, параметр должен передаваться по ссылке. Тогда заголовок нашей процедуры будет выглядеть так:

Для реализации вложенных циклов в процедуре нам потребуются локальные переменные-счетчики, например, k и h . Алгоритм заполнения матрицы уже обсуждался, поэтому не будем его повторять.

Процедура вывода матрицы на экран называется print , параметром процедуры является матрица, но в этом случае она является входным параметром, следовательно, передается по значению. Заголовок этой процедуры будет выглядеть следующим образом:

И вновь для реализации вложенных циклов внутри процедуры нам потребуются счетчики, пусть они называются так же – k и h . Алгоритм вывода матрицы на экран был описан выше, воспользуемся этим описанием.

Пример программы двумерного массива Паскаля

Программирование

Исходники Pascal (127)

Справочник

Справочник по паскалю: директивы, функции, процедуры, операторы и модули по алфавиту

Общая часть

Во всех задачах будем считать, что матрица описана следующим образом:

Кроме того, во всех задачах будем использовать следующие процедуры для заполнения и вывода:

Данные участки кода следует писать в начале каждой программы, приводимой в этом пункте.

Тип в программировании – это множество, для которого оговорен некоторый набор операций над элементами – значениями, которые могут принимать переменные этого типа. Существуют четыре стандартных типа Паскаля: типы Real, Integer (это числовые множества), тип Char (множество символов), тип Boolean. Однако в Паскале имеются средства, позволяющие определять, исходя из имеющихся типов, новые типы. Различают следующие структурированные типы данных:

массив;
запись;
строка;
множество.

В данной лекции мы подробно рассмотрим массивы.

Определение массива

Массивы, как и циклы, — величайшее изобретение программирующего человечества. Массивы приходят на помощь тогда, когда приходится иметь дело с наборами однотипных и однородных данных (например, координаты точки в двумерном, трехмерном пространстве).

Массив – это упорядоченная последовательность однотипных элементов определенной длины, имеющая общее имя. Номер элемента в последовательности называется индексом. Количество элементов в массиве не может быть изменено в процессе выполнения программы. Элементы массива размещаются в памяти последовательно и нумеруются от 1 до n, где n – их количество в массиве. К каждому элементу массива имеется прямой доступ. Это означает, что для того чтобы обратиться к какому-либо элементу массива, нет нужды перебирать все его предыдущие элементы, достаточно указать номер этого элемента.

Массив имеет следующие характеристики:

имя массива записывается по тем же правилам, что и имена переменных. Имя массива задает имя каждому элементу массива: каждый элемент массива обозначается этим именем и индексом, который определяет номер (место) этого элемента в массиве;
базовый тип– общий тип элементов массива;
размерность (ранг)— это количество элементов в массиве;
диапазон– количество допустимых значений каждого индекса;
форма– совокупность размерности и диапазонов.

Массивы могут быть одномерными и многомерными. Но мы ограничимся рассмотрением только одномерных и двумерных массивов.

Одномерные массивы – массивы, в которых элементы пронумерованы последовательно по порядку: первый элемент, второй, третий и т.д. Для обозначения элементов одномерного массива используется один индекс.

Двумерные массивы – массивы, в которых данные условно организованы в виде таблицы (матрицы), где положение каждого элемента определяется номером строки т номером столбца. Для обозначения элементов двумерного массива используются два индекса: первый индекс для обозначения номера строки, второй индекс для обозначения номера столбца.

По аналогии с математикой одномерные числовые массивы часто называют векторами, а двумерные – матрицами.

Значения индексов можно задать непосредственно числом (прямая адресация) – A(1), A(4,2) или косвенно, указав в индексе идентификатор переменной, которая позволит вычислить индекс (косвенная адресация) – A(i), A(i, j+2).

При работе с массивами в программе они должны быть объявлены (описаны), т.е. указаны имя массива, тип элементов массива, его размерность.

Одномерные массивы: описание, ввод и вывод, обработка массива

Описать массив можно двумя способами.

В разделе описания переменных мы можем описать массив следующим образом:

Здесь A – название массива;

Array – служебное слово;

n1,n2 – соответственно номер первого и последнего элемента массива;

– любой из уже изученных типов.

Количество элементов массива будет равно (n2- n1+1).

означает, что полученный массив будет состоять из 20 вещественных чисел, первое из которых будет иметь номер 1, последнее – 20. Наш массив будет иметь имя Massiv.

Описание массива заключается в создании нового оригинального типа. Для того, чтобы программист мог создавать свои новы типы в Паскале существует раздел описания типов Type. Этот раздел находится между разделом описания констант и разделом описания переменных.

После этого в разделе описания переменных мы можем описать массив, который имеет созданный нами тип, например,

В данном случае мы сначала описали новый тип Mas – массив из десяти целых чисел с номерами от 10 до 19, затем описали переменную B типа Mas.

В большинстве случаев для обработки массивов используются циклы. В цикле имеется возможность поочередно перебрать все элементы массива.

Для ввода массива с клавиатуры может быть использован цикл следующего вида: пусть имеется массив с именем A, состоящий из n элементов, тогда

В этом случае пользователь вводит через пробел n элементов массива. Для ввода элементов массива с новой строки используется оператор ReadLn. Ввод данных в массив происходит следующим образом: сначала значение счетчика цикла равно 1; выполняется операция Read (A[1]); поле чего счетчик цикла становится равным 2; выполняется операция Read (A[2])… и т.д. до значения i=n включительно.

Для вывода массива на экран используется следующий цикл:

В данном случае на экран в одну строку будут выведены все n элементов массива, после чего курсор переместится на одну строку вниз.

Как уже было сказано выше, для обработки массивов используются циклы.

Пример: пусть имеется массив M, состоящий из n элементов с номерами от 1 до n. Найти сумму элементов массива, вывести ее на экран.

Двумерные массивы: описание, ввод и вывод, обработка массива

В математике очень распространено такое понятие как матрица. Матрица – это таблица из коэффициентов A=(a_ij). Элементы матрицы образуют столбцы и строки. Первый индекс ( i ) указывает номер строки, второй ( j ) – номер столбца, на пересечении которых находится элемент a_ij_.

Определим некоторые действия над матрицами:

В программировании матрицы удобно представлять с помощью двумерных массивов.

Описание двумерных массивов отличается от описания одномерных массивов только тем, что мы указываем начальное и конечное значение для обоих индексов:

Здесь n1,n2 – начальное и конечное значения первого индекса;

m1,m2 – начальное и конечное значения второго индекса.

Многомерный массив в Паскале трактуется как одномерный массив, тип элементов которого также является массивом (массив массивов). Поэтому подобным образом можно описать любые .n-мерные массивы: для этого необходимо указать через запятую начальные и конечные значения для каждого индекса. Например, описание трехмерного массива:

Это массив, состоящий из 10*20*30=6000 целых чисел и занимающий в памяти 6000*2=12000 байт. В Паскале нет ограничения сверху на размерность массива. Однако в каждой конкретной реализации Паскаля ограничивается объем памяти, выделяемый под массивы. В Турбо Паскале это ограничение составляет 64 Кбайта.

В Паскале не допускается употребление динамических массивов, т.е. таких, размер которых определяется в процессе выполнения. Изменение размеров массива происходит через изменение в тексте программы и повторную компиляцию. Для упрощения таких изменений удобно определять индексные параметры в разделе констант:

Теперь для изменения размеров массива Mas и всех операторов программы, связанных с этими размерами, достаточно отредактировать только одну строку в программе – раздел констант.

Для ввода и вывода двумерных массивов используются два вложенных цикла.

Для обработки двумерных массивов также используются два вложенных цикла.

Пример: найти произведение массива A на число L.

Обр-ку дв. массива см. Рапаков стр.126!

Действия над массивом как единым целым

Такие действия допустимы лишь в двух случаях:

В обоих случаях массивы должны иметь одинаковые типы (тип индексов и тип элементов).

При выполнении операции присваивания P := Q все элементы массива P станут равны соответствующим элементам массива Q.

Как уже отмечалось, в многомерных массивах переменная с индексом может обозначать целый массив. Например,

Год	Месяц
Год	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
1981	-23	-17	-8	7	14	18	25	19	12	5	-4	-19
1982	-17	-10	-3	6	8	13	28	24	6	2	-13	-20
…	…	…	…	…	…	…	…	…	…	…	…	…
1990	-10	-15	-4	9	13	17	23	20	10	8	-14	-20

если в таблице H требуется, чтобы данные за 1989г. были такими же, как и за 1981г. (девятой строке присвоить значение первой строки), то это можно делать так:

А если нужно поменять местами значения этих строк, то это делается через третью переменную того же типа:

Двумерный массив является разновидностью многомерных. Визуально двумерный массив можно представить в виде таблицы. Положение элемента задается двумя индексами:

В качестве примера на рисунке ниже приведен двумерный массив из целых чисел размером 5 на 5 элементов. Его называют квадратным или матрицей. В прямоугольном — количество строк и столбцов отличаются.

Описание двумерного массива на Паскале отличается от одномерного только добавлением второй размерности в квадратных скобках.

Главная и побочная диагонали матрицы

Большое количество задач на обработку связано с элементами главной и побочной диагонали. Они обладают особыми свойствами.

Посмотрите на рисунок ниже. Элементы главной диагонали располагаются в ячейках оранжевого цвета. Главный признак, по которому можно их идентифицировать — значения индексов одинаковы.

В побочной диагонали (ячейки зеленого цвета) расположены элементы, у которых сумма индексов равна количеству строк (столбцов) плюс один.

Пример двумерного массива

Заполнение и вывод на экран

Рассмотрим пример программы на паскале. Заполнение будем проводить случайными числами, так как ручной ввод для отладки программы на Паскале не удобен.

Читайте также: