Презентация Массивы. Ввод и вывод одномерных и двухмерных массивов. Операции над массивами. Лекция 16 онлайн

Содержание слайда: Лекция 16 Массивы. В вод и вывод одномерных и двухмерных массивов. Операции над массивами Цель: 1 Освоить правила ввода и вывода одномерных и двумерных массивов. 2 Научиться осуществлять простейшие операции над массивами.

Содержание слайда: Массив — это структурированный тип данных, содержащий определенное число переменных (элементов) одинакового базового типа, доступ к которым осуществляется с помощью порядковых номеров (индексов) и общего имени массива. Массив — это структурированный тип данных, содержащий определенное число переменных (элементов) одинакового базового типа, доступ к которым осуществляется с помощью порядковых номеров (индексов) и общего имени массива. Все массивы в C# имеют общий базовый класс Array, определенный в пространстве имен System.

Содержание слайда: Массив в С# относится к ссылочным типам данных, то есть располагается в динамической области памяти, поэтому создание массива начинается с выделения памяти под его элементы с помощью оператора new. Массив в С# относится к ссылочным типам данных, то есть располагается в динамической области памяти, поэтому создание массива начинается с выделения памяти под его элементы с помощью оператора new. Элементам массива присваиваются индексы в диапазоне от 0 до Length - 1. Элементами массива могут быть величины как значимых, так и ссылочных базовых типов (в том числе массивы). Массив значимых типов хранит значения, массив ссылочных типов — ссылки на элементы. Всем элементам при создании массива операцией new присваиваются значения по умолчанию: нули для значимых типов и null для ссылочных.

Содержание слайда:

Содержание слайда: Одномерные массивы тип_переменной [размерность] название_массива; Размерность может задаваться не только константой, но и константным выражением. Результат вычисления этого выражения должен быть неотрицательным, а его тип должен иметь неявное преобразование к int, uint, long или ulong. Параметр тип_переменной определяет базовый тип данных каждого элемента, составляющего массив. Перед тем, как к массивам можно будет получить доступ, они должны быть обязательно инициализированы. Это можно сделать при описании неявно с помощью операции new (нулями) или явно любыми значениями.

Содержание слайда: Варианты описания одномерного массива тип[] имя; // объявление без выделения памяти имя = new тип [размерность]; тип[] имя = new тип [размерность]; тип[] имя = {список_инициализаторов}; тип[] имя = new тип [] {список_инициализаторов}; тип[] имя = new тип [размерность] { список_инициализаторов };

Содержание слайда: Примеры описаний одномерного массива int[] a; // 1 w = new int[6]; // 2 int[] b = new int[4]; // 3 int[] d = new int[] { 61, 2, 5, -9 }; // 4 int[] e = new int[4] { 61, 2, 5, -9 }; // 5 int[] c = { 61, 2, 5, -9 }; // 6 const int arSize = 5; // 7 int[] myAr = new int [arSize] {5, 9, 10, 2, 99}; // 8

Содержание слайда: Примеры описаний одномерного массива Оператор 5 эквивалентен следующему коду: int[] e = new int[4]; e[0] = 61; e[1] = 2; e[2] = 5; e[3] = -9; Размерность (должна быть константой) и количество инициализаторов должны обязательно совпадать: int[] e = new int[10] { 61, 2, 5, -9 }; // ошибка

Содержание слайда: Одномерные массивы Индекс (номер элемента) обозначает положение элемента в массиве. Элементы массива нумеруются с нуля, поэтому индекс первого элемента будет равен 0, а максимальный номер элемента всегда на единицу меньше размерности. Для обращения к элементу массива после имени массива указывается индекс в квадратных скобках, например, чтобы обратиться к четвертому элементу в массиве, надо использовать индекс 3: myAr[3]. myAr[i] - обращение к элементу с индексом i

Содержание слайда: Пример 1 using System; class Test{ static void Main() { int[] a = new int[10] { 3, 12, 5, -9, 8, -4, 7, -4, 13, 10 }; for (int i = 0; i < a.Length; i++) Console.WriteLine("a[{0}] = {1}", i, a[i]); } }

Содержание слайда: Пример 2 using System; namespace ConsoleApplication1{ class Class1{ static void Main(){ const int n = 6; int[] a = new int[n]; a[0] = 3; a[1] = 12; a[2] = 5; a[3] = -9; a[4] = 8; a[5] = -4; Console.WriteLine( "Исходный массив:"); foreach (int elem in a) Console.Write("\t" + elem); Console.WriteLine(); long sum = 0; // cумма отрицательных элементов int num = 0; // количество отрицательных элементов

Содержание слайда: Пример 2 for (int i = 0; i < n; ++i) if (a[i] < 0) { sum += a[i]; ++num; } Console.WriteLine("Сумма отрицательных = " + sum); Console.WriteLine("Кол-во отрицательных = " + num); int max = a[0]; // максимальный элемент for (int i = 1; i < n; ++i) if (a[i] > max) max = a[i]; Console.WriteLine("Максимальный элемент = " + max); } } }

Содержание слайда: Пример 3 using System; class Average { static void Main() { int[] nums = new int[10]; int n = 10; double avg = 0; Console.WriteLine( "Введите элементы массива:" ); for (int i = 0; i < n; ++i) { Console.Write( " nums [" + (i+1) + "] = "); nums [i] = Convert.ToInt32(Console.ReadLine()); }

Содержание слайда: Пример 3 Console.WriteLine(); foreach (int a in nums) avg = avg + a; avg = avg / n; Console.WriteLine("Среднее значение массива: " + avg); Console.ReadKey(); } } int[] b = nums; // b и nums указывают на один и тот же массив Console.WriteLine(" массив b:"); for (int i = 0; i < n; ++i) Console.Write("\t" + b[i]);

Содержание слайда: Многомерные массивы Число измерений называется рангом типа массива и определяется как сумма единицы и числа запятых, указанных в квадратных скобках типа массива. Выделение памяти для одно-, двух- и трехмерного массивов: int[] a1 = new int[10]; int[ , ] a2 = new int[10, 5]; int[ , , ] a3 = new int[10, 5, 2]; В C# существуют разновидности многомерных массивов: прямоугольные и ступенчатые (невыровненные, неравномерные, зубчатые).

Содержание слайда: Прямоугольный массив Варианты описания двумерного массива: тип[,] имя; тип[,] имя = new тип [ разм_1, разм_2 ]; тип[,] имя = { список_инициализаторов }; тип[,] имя = new тип [,] { список_инициализаторов }; тип[,] имя = new тип [ разм_1, разм_2 ] { список_инициализаторов };

Содержание слайда: Прямоугольный массив Примеры описаний прямоугольного массива: int[,] a; // 1 элементов нет a = new int[2, 3]; // распределение памяти int[,] b = new int[2, 3]; // 2 int[,] c = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}}; // 3 int[,] c = new int[,] {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}}; // 4 int[,] d = new int[2,3] {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}}; // 5 const int firstldx = 2; const int secondldx = 3; string[,] arr = new string[firstldx, secondldx]; // 6

Содержание слайда: Прямоугольный массив Инициализация прямоугольного массива: тип[ , ] имя_массива = { {val, val, val, ..., val}, {val, val, val, ..., val}, {val, val, val, ..., val} }; К элементу двумерного массива обращаются, указывая номера строки и столбца, на пересечении которых он расположен: a[1, 4] b[i, j] b[j, i]

Содержание слайда: Пример 4 using System; namespace ConsoleApplication1{ class Class1{ static void Main(){ const int m = 3, n = 4; int[,] a = new int[m, n] { { 2, -2, 8, 9 }, {-4, -5, 6,-2 }, { 7, 0, 1, 1 } };

Содержание слайда: Пример 4 Console.WriteLine( "Исходный массив:" ); for ( int i = 0; i < m; ++i ) { for ( int j = 0; j < n; ++j ) Console.Write( "\t" + a[i, j] ); Console.WriteLine(); } double sum = 0; int nPosE1;

Содержание слайда: Пример 4 for ( int i = 0; i < m; ++i ) { nPosE1 = 0; for ( int j = 0; j < n; ++j ) { sum += a[i, j]; if ( a[i, j] > 0 ) ++nPosE1; } Console.WriteLine("В строке {0} {1} положительных элементов", i, nPosE1); } Console.WriteLine("Среднее арифметическое всех элементов: " + sum / m / n); } } }

Содержание слайда: Пример 4 В данном примере элемент массива a [0,0] будет иметь значение 2, элемент массива a [0,1] — значение -2, элемент массива a [0,2] — значение 8 и т.д. А значение элемента массива a [2,3] окажется равным 1.

Содержание слайда: Многомерный массив В С# допускаются массивы трех и более измерений. тип[, . . ., ] имя_массива = new тип[размер1, размер2, . . . размеры]; Создание трехмерного целочисленного массива размером 4х10х3: int[ , , ] multidim = new int[4, 10, 3]; Элементу массива multidim с координатами местоположения (2,4,1) присваивается значение 100: multidim[2, 4, 1] = 100;

Содержание слайда: Пример 5 class ThreeDMatrix { static void Main() { int[ , , ] m = new int[3, 3,3]; int sum = 0; int n = 1; for (int x=0; x < 3; x++) for (int y=0; у < 3; y++) for (int z=0; z < 3; z++) m[x, y, z] = n++; sum =m[0, 0, 0] + m[l, 1, 1] +m[2, 2, 2]; Console.WriteLine("Сумма значений по первой диагонали: " + sum); } }

Содержание слайда: Ступенчатые (невыровненные, неравномерные, зубчатые) массивы В ступенчатых массивах (jagged array, или массив массивов) количество элементов в разных строках может различаться. В памяти ступенчатый массив хранится иначе, чем прямоугольный: в виде нескольких внутренних массивов, каждый из которых имеет свой размер. Для объявления двумерного ступенчатого массива служит следующая общая форма: тип[] [] имя_массива = new тип [размер] []; где размер обозначает число строк в массиве. Память для самих строк распределяется индивидуально, и поэтому длина строк может быть разной.

Содержание слайда: Ступенчатые (невыровненные, неравномерные, зубчатые) массивы Например, в объявлении ступенчатого массива a память сначала распределяется для его первого измерения автоматически, а затем для второго измерения вручную. int[][] a = new int[4][]; a[0] = new int[6]; a[1] = new int[3]; a[2] = new int[2]; a[3] = new int[4]; 

Содержание слайда: Ступенчатые (невыровненные, неравномерные, зубчатые) массивы  

Содержание слайда: Ступенчатые (невыровненные, неравномерные, зубчатые) массивы Зубчатый массив при описании может быть инициализирован: int[][] nums = new int[3][]; nums[0] = new int[2] { 1, 2 }; nums[1] = new int[3] { 1, 2, 3 }; nums[2] = new int[5] { 1, 2, 3, 4, 5 };

Содержание слайда: Пример 6 static void Main() { int[][] jagged = new int[3][]; jagged[0] = new int[4]; jagged[1] = new int[3]; jagged[2] = new int[5]; int i; for (i=0; i < 4; i++) jagged[0][i] = i; for (i=0; i < 3; i++) jagged[1][i] = i; for (i=0; i < 5; i++) jagged[2][i] = i; Console.WriteLine( "Исходный массив:" ); foreach (int [] mas in jagged) { foreach (int x in mas) Console.Write( "\t" + x ); Console.WriteLine(); }

Содержание слайда: Ступенчатые (невыровненные, неравномерные, зубчатые) массивы Ступенчатые массивы представляют собой массивы массивов, и поэтому они не обязательно должны состоять из одномерных массивов. Например, можно создать массив двумерных массивов. int[] [,] nums = new int[3] [,]; В следующей строке кода элементу массива nums [0] присваивается ссылка на массив размерами 4x2. nums [0] = new int [4, 2]; В приведенной ниже строке кода элементу массива nums [0] [1,0] присваивается значение переменной i. nums [0] [1,0] = i; При описании такой массив так же можно инициализировать.

Содержание слайда: Пример 7 using System; class Lego { static void Main() { int[][,] nums = new int[3][,] { new int[,] { {1,2}, {3,4} }, new int[,] { {1,2,-1}, {3,6,2}, {-6,4,-2} }, new int[,] { {1,2}, {3,5}, {8, 13}, {2,-5} } }; int k = 0; for (int i = 0; i < 2; i++) for (int j = 0; j < 2; j++) Console.WriteLine("nums [" + k + "][" + i + ", " + j + "] = " + nums[k][i, j]); k = 1;

Содержание слайда: Пример 7 for (int i = 0; i < 3; i++) for (int j = 0; j < 3; j++) Console.WriteLine("nums [" + k + "][" + i + ", " + j + "] = " + nums[k][i, j]); k = 2; for (int i = 0; i < 4; i++) for (int j = 0; j < 2; j++) Console.WriteLine("nums [" + k + "][" + i + ", " + j + "] = " + nums[k][i, j]); // или вывод каждого двумерного массива одной строкой foreach (int[,] mas in nums){ foreach (int x in mas) Console.Write("\t" + x); Console.WriteLine(); } } }

Содержание слайда: Класс System.Array

Содержание слайда: Класс System.Array

Содержание слайда: Класс System.Array

Содержание слайда: Класс System.Array

Содержание слайда: Пример 8 using System; namespace ConsoleApplication1{ class Class1{ static void Main(){ int[] a = {24, 50, 18, 3, 16, -7, 9, -1}; PrintArray( "Исходный массив:", a ); Console.WriteLine("Поиск первого вхождения элемента 18: индекс = " + Array.IndexOf(a, 18)); Array.Sort(a); PrintArray( "Упорядоченный массив:", a ); Console.WriteLine("Двоичный поиск в отсортированном массиве элемента 18: индекс = " + Array.BinarySearch(a, 18)); }

Содержание слайда: Пример 8   public static void PrintArray(string header, int[] a) { Console.WriteLine(header); for ( int i = 0; i < a.Length; ++i ) Console.Write("\t" + a[i]); Console.WriteLine(); } } } Методы Sort, IndexOf и BinarySearch являются статическими, поэтому к ним обращаются через имя класса, а не экземпляра, и передают в них имя массива.

Содержание слайда: Пример 9 namespace Multidimensional{ class MainApp{ static void Main(string[] args] { string[ , ] arr; const int firstldx = 2; const int secondldx = 3; arr = new string[firstldx, secondldx]; for (int i = 0; i < firstldx; i++){ Console.WriteLine((i+1) + " строка массива:"); for (int j = 0; j < secondldx; j++){ Console.WriteLine((j+1) + " строка - "); arr[i,j] = Console.ReadLine(); } Console.WriteLine(); }

Содержание слайда: Пример 9 int Rank = arr.Rank; Console.WriteLine("Массив arr имеет ранг {0}", Rank); // 2 int Len = arr.Length; Console.WriteLine("Количество элементов в массиве: {0}", Len); // 6 for (int i = 0; i < firstldx; i++) { for (int j = 0; j < secondldx; j++) Console.Write(arr[i,j] + "\t"); Console.WriteLine(); } } }

Содержание слайда: Пример 10 using System; class Jagged { static void Main() { int[][] network_nodes = new int[4][]; network_nodes[0] = new int[3]; network_nodes[1] = new int[7]; network_nodes[2] = new int[2]; network_nodes[3] = new int[5]; int i, j; // Сфабриковать данные об использовании ЦП for (i=0; i < network_nodes.Length; i++) for (j=0; j < network_nodes[i].Length; j++) network_nodes[i][j] = i * j + 70;

Содержание слайда: Пример 10 Console.WriteLine("Общее количество узлов сети: " + network_nodes.Length + "\n"); for (i=0; i < network_nodes.Length; i++) { for (j=0; j < network_nodes[i].Length; j++) { Console.Write("Использование в узле сети " + i + " ЦП " + j + ": "); Console.Write(network_nodes[i] [j] + "% "); Console.WriteLine(); } Console.WriteLine() ; } } }

Содержание слайда: Пример 11 using System; namespace ConsoleApplication1{ class Monster { public int a; public int b; public void Pas(){ Console.WriteLine(a+" + "+b+" = "+(a+b)); } }

Содержание слайда: Пример 11 class Class1{ static void Main(){ Random rnd = new Random(); const int n = 5; Monster[] stado = new Monster[n]; for ( int i = 0; i < n; ++i ) { stado[i] = new Monster( rnd.Next(1, 100), rnd.Next(1, 200)); } foreach ( Monster x in stado ) x.Pas(); } } }

Содержание слайда: Неявно типизированные массивы Неявно типизированный массив объявляется с помощью ключевого слова var, но без последующих квадратных скобок [ ], поскольку по типу инициализаторов определяется тип элементов данного массива. Создание массива типа int, состоящего из пяти элементов: var vals = new[] { 1, 2, 3, 4, 5 }; Создание двумерного массива типа doubleразмерами 2x3: var vals = new[,] {{1.1, 2.2}, {3.3, 4.4},{ 5.5, 6.6}};

Содержание слайда: Пример 12 class Jagged { static void Main() { var jagged = new[] { new[] { 1, 2, 3, 4 }, new[] { 9, 8, 7 }, new[] { 11, 12, 13, 14, 15 } }; for (int j = 0; j < jagged.Length; j++) { for (int i = 0; i < jagged[j].Length; i++) Console.Write(jagged[j][i] + " "); Console.WriteLine(); } }

Содержание слайда: Пример 13 namespace SortApp{     class Program  {        static void Main(string[] args) {          // ввод чисел          double [] nums = new double [7];          Console.WriteLine("Введите семь чисел");          for (int i = 0; i < nums.Length; i++) {              Console.Write("{0}-е число: ", i + 1);              nums[i] = double.Parse(Console.ReadLine());          }          double temp;     

Содержание слайда: Пример 13            for (int i = 0; i < nums.Length-1; i++) {                for (int j = i + 1; j < nums.Length; j++)  {                    if (nums[i] > nums[j]) {                         temp = nums[i];                         nums[i] = nums[j];                         nums[j] = temp;                    }               }           }                        Console.WriteLine("Вывод отсортированного массива"); foreach ( int x in nums ) Console.WriteLine(x + "\t");           Console.ReadLine();     } }

Содержание слайда: Пример 14  using System; namespace Sorting{ class TestApp{ public static void Main(){ int[] arr; arr = new int[10]; Console.WriteLine("Исходный массив: "); for (int i = 0; i < arr.Length; i++) { arr[i]= 10 - i; Console.Write("{0} ", arr [i]); } bool bSort = false;

Содержание слайда: Пример 14   do{ bSott = false; for (int i = 1; i < arr.Length; i++) if (arr [i] < arr[i-1]) { int с = arr[i]; arr[i] = arr[i -1]; arr[i-1] = c; bSort = true; } } while(bSort); Console.WriteLine("Массив:"); for (int i = 0; i < arr.Length; i++) Console.Write{"{0} ", arr[i]); } } }

Содержание слайда: Ключевое слово params  Ключевое слово params позволяет передавать методу переменное количество параметров без обязательного явного создания массива: public void DisplayVals(params int[] intVals) Метод обрабатывает эту конструкцию так, словно массив целых был явно создан и передан в качестве аргумента. Элементы такого массива можно перебрать в цикле, как и элементы любого другого целочисленного массива: foreach (int i in intVals) { Console.WriteLine("DisplayVals {0}", i); }

Содержание слайда: Ключевое слово params  При этом вызывающий метод вовсе не обязан создавать массив явно. Будет достаточно, если он передаст целые числа, а компилятор соберет аргументы в массив для метода DisplayVals(): t.DisplayVals(5,6,7,8); Впрочем, если программист предпочтет передать массив, ничто не помешает сделать это: int [] Arr = new int[5] {1,2,3,4,5}; t.DisplayVals(Arr);

Содержание слайда: Пример 15 namespace Programming_CSharp { public class Tester { static void Main(){ Tester t = new Tester(); t.DisplayVals(5,6,7,8); int []Arr = new int[5] {1,2,3,4,5}; t.DisplayVals(Arr); } public void DisplayVals(params int[] intVals) { foreach (int i in intVals) { Console. WriteLine("DisplayVals {0}", i); } Console. WriteLine(); } } }

Содержание слайда: Контрольные вопросы 1. Что такое массив? 2. Является ли размерность частью описания массива? 3. Может ли размерность массива описана переменной (а не константой)? 4. Можно ли изменить размерность массива после выделения памяти под него? 5. Какие виды массивов существуют в C#? 6. Что происходит, если количество инициализаторов массива не соответствует заявленной размерности? 7. Что происходит при присваивании массивов? 8. В чем отличие сортировки массива методом пузырька от линейного метода? 9. Опишите основные методы и свойства класса System.Array.

Содержание слайда: Домашнее задание Задание 1: Напишите программу, выполняющую подсчет числа отрицательных элементов двумерного массива, содержащего 6х8 целых чисел, значения которого находятся в интервале с границами [-50; 40].   Задание 2: Напишите программу, определяющую максимальный элемент двумерного массива, содержащего 4х5 вещественных чисел, введенных пользователем.