›

Перечисляемый тип данных в си. Перечисляемые типы

Перечисляемый тип задается непосредственно перечислением всех значений, которые может принимать переменная данного типа. Каждое значение является константой своего типа и может принадлежать только одному из перечисляемых типов, заданных в программе. Перечисляемый тип описывается в разделе описания типов , который начинается со служебного слова type. Каждое значение именуется некоторым идентификатором и располагается в списке, обрамленном круглыми скобками, например:

Type Colors = (red, white, blue); Days = (Mon, Tue, Wed, Thu, Fri, Sat, Sun);

Программист объединяет в одну группу в соответствии с каким - либо признаком всю совокупность значений, составляющих перечисляемый тип. Применение перечисляемых типов делает программы нагляднее. Благодаря перечисляемым типам повышается надежность программ за счет возможности контроля тех значений, которые получают соответствующие переменные.

Переменные любого перечисляемого типа можно объявлять без предварительного описания этого типа, например:

Var TextColor: (black, white, green);

Значения, входящие в перечисляемый тип, являются константами. Действия над ними подчиняются правилам, применимым к константам. Они пронумерованы начиная от 0 в порядке следования в описании. Ко всем перечисляемым типам применимы операции отношения (если оба операнда одного типа). Порядок устанавливается последовательностью перечисления констант.

Для аргументов, относящихся к ординальным типам существуют такие предописанные функции:

  • succ(X) – следующее за X
  • pred(X) – предшествующее X
  • ord(X) – ординальный номер X

Допускается и обратное преобразование: любое выражение типа WORD можно преобразовать в значение перечисляемого типа, если только значение целочисленного выражения не превышает мощности перечисляемого типа. Такое преобразование достигается применением автоматически объявляемой функции с именем перечисляемого типа.

В стандарте C++ нет типа данных, который можно было бы считать действительно символьным. Для представления символьной информации есть два типа данных, пригодных для этой цели, – это типы char и wchar_t .

Переменная типа char рассчитана на хранение только одного символа (например, буквы или пробела). В памяти компьютера символы хранятся в виде целых чисел. Соответствие между символами и их кодами определяется таблицей кодировки , которая зависит от компьютера и операционной системы. Почти во всех таблицах кодировки есть прописные и строчные буквы латинского алфавита, цифры 0, ..., 9, и некоторые специальные символы. Самой распространенной таблицей кодировки является таблица символов ASCII (American Standard Code for Information Interchange – Американский стандартный код для обмена информацией).

Так как в памяти компьютера символы хранятся в виде целых чисел, то тип char на самом деле является подмножеством типа int .

Под величину символьного типа отводится 1 байт .

Тип char может использоваться со спецификаторами signed и unsigned . В данных типа signed char можно хранить значения в диапазоне от –128 до 127. При использовании типа unsigned char значения могут находиться в диапазоне от 0 до 255. Для кодировки используется код ASCII . Символы с кодами от 0 до 31 относятся к служебным и имеют самостоятельное значение только в операторах ввода-вывода.

Величины типа char также применяются для хранения чисел из указанных диапазонов.

Тип wchar_t предназначен для работы с набором символов, для кодировки которых недостаточно 1 байта, например в кодировке Unicode . Размер типа wchar_t равен 2 байтам. Если в программе необходимо использовать строковые константы типа wchar_t , то их записывают с префиксом L , например, L " Слово ".

Например:

char c="c"; char a,b; char r={"A","B","C","D","E","F","\0"}; char s = "ABCDEF";

Логический (булевый) тип данных (тип bool)

В языке С++ используется двоичная логика ( истина , ложь ). Лжи соответствует нулевое значение , истине – единица . Величины данного типа могут также принимать значения true и false .

Внутренняя форма представления значения false соответствует 0, любое другое значение интерпретируется как true . В некоторых компиляторах языка С++ нет данного типа, в этом случае используют тип int , который при истинных значениях выдает 1, а при ложных – 0. Под данные логического типа отводится 1 байт .

Перечисляемый тип (тип enum)

Данный тип определяется как набор идентификаторов, являющихся обычными именованными целыми константами, которым приписаны уникальные и удобные для использования обозначения. Таким образом, перечисления представляют собой упорядоченные наборы целых значений. Они имеют своеобразный синтаксис и достаточно специфическую область использования.

Переменная , которая может принимать значение из некоторого списка определенных констант, называется переменной перечисляемого типа или перечислением . Данная переменная может принимать значение только из именованных констант списка. Именованные константы списка имеют тип int . Следовательно, память , соответствующая переменной перечисления, – это память , необходимая для размещения значения типа int .

Например:

enum year {winter, spring, summer, autumn}; enum week {Sunday, Monday, Tuesday, Wednesday, Thursday, Friday, Saturday};

Тип void

Множество значений этого типа пусто. Тип void имеет три назначения:

  1. указание о невозвращении функцией значения;
  2. указание о неполучении параметров функцией ;
  3. создание нетипизированных указателей .

Тип void в основном используется для определения функций , которые не возвращают значения, для указания пустого списка аргументов функции, как базовый тип для указателей и в операции приведения типов.

Основные типы данных
Тип Обозначение Название Размер памяти, байт (бит) Диапазон значений
Имя типа Другие имена
целый int signed целый 4 (32)
signed int
unsigned int unsigned беззнаковый целый 4 (32) 0 до 4 294 967 295
short short int короткий целый 2 (16) -32 768 до 32 767
signed short int
unsigned short unsigned short int беззнаковый короткий целый 2 (16) 0 до 65 535
long long int длинный целый 4 (32) -2 147 483 648 до 2 147 483 647
signed long int
unsigned long unsigned long int беззнаковый длинный целый 4 (32) 0 до 4 294 967 295
long long long long int длинный-предлинный целый 8 (64) -9 223 372 036 854 775 808 до 9 223 372 036 854 775 807
signed long long int
unsigned long long unsigned long беззнаковый длинный-предлинный целый 8 (64) 0 до 18 446 744 073 709 551 615
long int
символьный char signed char байт (целый длиной не менее 8 бит) 1 (8) -128 до 127
unsigned char - беззнаковый байт 1 (8) 0 до 255
wchar_t - расширенный символьный 2 (16) 0 до 65 535
вещественный float - вещественный одинарной точности 4 (32) 3.4Е-38 до 3.4Е+38 (7 значащих цифр)
double - вещественный двойной точности 8 (64)
long double - вещественный максимальной точности 8 (64) 1.7Е-308 до 1.7Е+308 (15 значащих цифр)
bool - логический 1 (8) true (1) или false (0)
enum - перечисляемый 4 (32) -2 147 483 648 до 2 147 483 647

Преобразования типов

При вычислении выражений некоторые операции требуют, чтобы операнды имели соответствующий тип, в противном же случае на этапе компиляции выдается сообщение об ошибке . Например, операция взятия остатка от деления (%) требует целочисленных операндов . Поэтому в языке С++ есть возможность приведения значений одного типа к другому.

Преобразование типов – это приведение значения переменной одного типа в значение другого типа.

Выделяют явное и неявное приведения типов . При явном приведении указывается тип переменной , к которому необходимо преобразовать исходную переменную. При неявном приведении преобразование происходит автоматически, по правилам, заложенным в языке программирования С++.

Формат операции явного преобразования типов:

имя_типа (операнд)

Например, int(x), float(2/5), long(x+y/0.5) .

Пример 1 .

//Взятие цифры разряда сотых в дробном числе #include "stdafx.h" #include using namespace std; int _tmain(int argc, _TCHAR* argv){ float s,t; long int a,b; printf("Введите вещественное число\n"); scanf("%f", &s); t=s*100; a=(int)t; //переменная t приводится к типу int в переменную a b=a%10; printf("\nЦифра разряда сотых числа %f равна %d.", s, b); system("pause"); return 0; }

Преобразования типов нужно применять с осторожностью, так как данная операция может приводить к потере информации . Например, после приведения длинного типа к более короткому происходит усечение информации из старших битов.

Пример 2. Временной интервал

Заданы моменты начала и конца некоторого промежутка времени в часах, минутах и секундах (в пределах одних суток). Найти продолжительность этого промежутка в тех же единицах.

Исходными данными для этой задачи являются шесть целых величин, задающих моменты начала и конца интервала, результатами – три целых величины (тип int ).

Обозначим переменные для хранения начала интервала hour1 , min1 и sec1 , для хранения конца интервала – hour2 , min2 и sec2 , а результирующие величины – hour , min и sec .

Для решения этой задачи необходимо преобразовать оба момента времени в секунды, вычесть первый из второго, а затем преобразовать результат обратно в часы, минуты и секунды. Следовательно, потребуется промежуточная переменная sum_sec , в которой будет храниться величина интервала в секундах. Она может иметь весьма большие значения, ведь в сутках 86400 секунд, что выходит за пределы типа short int . Следовательно, для этой переменной выберем длинный целый тип (long int , сокращенно long ).

Для перевода результата из секунд обратно в часы и минуты используется отбрасывание дробной части при делении целого числа на целое.

//Временной интервал. Форматированный ввод-вывод данных #include "stdafx.h" #include using namespace std; int _tmain(int argc, _TCHAR* argv){ int hour1, min1, sec1, hour2, min2, sec2, hour, min, sec; long int sum_sec; printf("Введите время начала интервала (час мин сек)\n"); scanf("%d%d%d", &hour1,&min1,&sec1); printf("Введите время окончания интервала (час мин сек)\n"); scanf("%d%d%d", &hour2,&min2,&sec2); sum_sec = (hour2-hour1)*3600+(min2-min1)*60+sec2-sec1; hour = sum_sec/3600; min = (sum_sec-hour*3600)/60; sec = sum_sec-hour*3600-min*60; printf("Продолжительность промежутка от %d:%d:%d до %d:%d:%d\n",hour1,min1,sec1,hour2,min2,sec2); printf(" равна %d:%d:%d\n",hour,min,sec); system("pause"); return 0; }

При выполнении математических операций производится неявное ( автоматическое) преобразование типов, чтобы привести операнды выражений к общему типу или чтобы расширить короткие величины до размера целых величин, используемых в машинных командах. Выполнение преобразования зависит от специфики операций и от типа операнда или операндов .

1. Преобразование целых типов со знаком .

  • Целое со знаком преобразуется к более короткому целому со знаком , с потерей информации: пропадают все разряды числа, которые находятся выше (или, соответственно – ниже) границы, определяющей максимальный размер переменной.
  • Целое со знаком преобразуется к более длинному целому со знаком . Путем размножения знака. То есть все добавленные биты двоичного числа будут заняты тем же числом, которое находилось в знаковом бите : если число было положительным, то это будет, соответственно 0, если отрицательным, то 1.
  • Целое со знаком к целому без знака . Первым шагом целое со знаком преобразуется к целому со знаком, соответствующему целевому типу, если этот тип данных крупнее. У получившегося значения бит знака не отбрасывается, а рассматривается равноправным по отношению к остальным битам, то есть теперь все биты образуют числовое значение.
  • При преобразовании величины с плавающей точкой к целым типам она сначала преобразуется к типу long (дробная часть плавающей величины при этом отбрасывается), а затем величина типа long преобразуется к требуемому целому типу. Если значение слишком велико для long , то результат преобразования не определен. Обычно это означает, что на усмотрение компилятора может получиться любой "мусор". В реальной практике с такими преобразованиями обычно сталкиваться не приходится.

При описании переменной необходимо указать ее тип. Тип переменной описывает набор значений, которые она может принимать, и действия, которые могут быть над ней выполнены. Описание типа определяет идентификатор, который обозначает тип.

Простые типы делятся на стандартные (порядковые) и перечисляемые (ограниченные).

Стандартные типы

Турбо-Паскаль имеет четыре встроенных стандартных типа: integer (целое), real (вещественное), boolean (логический) и char (символьный).

Целочисленный тип (integer)

В Турбо-Паскале имеется пять встроенных целочисленных типов: shortint (короткое целое), integer (целое), longint (длинное целое), byte (длиной в байт) и word (длиной в слово). Каждый тип обозначает определенное подмножество целых чисел, как это показано в следующей Таблице.

Встроенные целочисленные типы.

Диапазон

Формат

8 битов со знаком

16 битов со знаком

2147483648 +2147483647

32 бита со знаком

8 битов без знака

16 битов без знака

Арифметические действия над операндами целочисленного типа осуществляются в соответствии со следующими правилами:

  1. Тип целой константы представляет собой встроенный целочисленный тип с наименьшим диапазоном, включающим значение этой целой константы.
  2. В случае бинарной операции (операции, использующей два операнда), оба операнда преобразуются к их общему типу перед тем, как над ними совершается действие. Общим типом является встроенный целочисленный тип с наименьшим диапазоном, включающим все возможные значения обоих типов. Например, общим типом для целого и целого длиной в байт является целое, а общим типом для целого и целого длиной в слово является длинное целое. Действие выполняется в соответствии с точностью общего типа и типом результата является общий тип.
  3. Выражение справа в операторе присваивания вычисляется независимо от размера переменной слева.

Операции совершаемые над целыми числами:

“+” - сложение

“-“ - вычитание

“*” - умножение

SQR - возведение в квадрат

DIV - после деления отбрасывает дробную часть

MOD - получение целого остатка после деления

ABS - модуль числа

RANDOM(X)-получение случайного числа от 0 до Х

А:=100 ; b:=60 ; a DIV b результат - 1 а MOD b результат - 40

Описываются переменные целого типа следующим образом:

var список переменных: тип;

Например: var а,р,n:integer;

Вещественный тип(real)

К вещественному типу относится подмножество вещественных чисел, которые могут быть представлены в формате с плавающей запятой с фиксированным числом цифр. Запись значения в формате с плавающей запятой обычно включает три значения - m, b и e - таким образом, что m*b е, где b всегда равен 10, а m и e являются целочисленными значениями в диапазоне вещественного типа. Эти значения m и e далее определяют диапазон и точность вещественного типа.

Имеется пять видов вещественных типов: real, singlе, duble, exnende, comp. Вещественные типы различаются диапазоном и точностью связанных с ними значений

Диапазон и десятичные цифры для вещественных типов

Диапазон

Цифры

2.9x10Е-39 до 1.7x10Е 38

1.5x10Е-45 до 3.4x10Е 38

5.0x10Е-324 до 1.7x10Е 308

3.4x10Е-493 до 1.1x10Е 403

2Е 63 до 2Е 63

Операции совершаемые над вещественными числами:

  • Все операции допустимые для целых чисел.
  • SQRT(x)-корень квадратный из числа х.
  • SIN(X), COS(X), ARCTAN(X).
  • LN(X)-натуральный логарифм.
  • EXP(X)-экспонента Х (е х).
  • EXP(X*LN(A))-возведение в степень (А х).
  • Функции преобразования типов:
    • TRUNC(X)-отбрасывает дробную часть;
    • ROUND(X)-округление.
  • Некоторые правила арифметических операций:
    • Если в арифметическом действии встречаются числа типа real и integer, то результат будет иметь тип real.
    • Все составные части выражения записываются в одну строку.
    • Используются только круглые скобки.
    • Нельзя подряд ставить два арифметических знака.

Описываются переменные вещественного типа следующим образом:

var список переменных: тип;

Например:

var d,g,k:real ;

Символьный тип(char)

K типу char относится любой символ заключенный в апострофы. Для представления апострофа как символьную переменную, надо заключить его в апостроф:’’’’.

Каждый символ имеет свой код и номер. Порядковые номера цифр 0,1..9 упорядочены по возрастанию. Порядковые номера букв также упорядочены по возрастанию, но не обязательно следуют друг за другом.

К символьным данным применимы знаки сравнения:

> , < , >=, <=, <> .

Например: ‘A’ < ‘W’

Функции, которые применимы к символьным переменным:

  1. ORD(X) - определяет порядковый номер символа Х. ord (‘a’) =97 ;
  2. CHR(X) - определяет символ по номеру. chr (97 ) =’a’;
  3. PRED(X) - выдает символ, стоящий перед символом Х. pred (‘B’) =’A’;
  4. SUCC(X) - выдает символ, следующий после символа Х. succ (‘A’) =’B’;

Перечислимый тип

Перечислимый тип данных назван так потому, что задается в виде перечисления констант в строго определенном порядке и в строго определенном количестве. Перечислимый тип состоит из списка констант. Переменные этого типа могут принимать значение любой из этих констант. Описание перечислимого типа имеет вид:

Type <имя типа>=(список констант) ; Var <имя переменной>:<имя типа>;

где <список констант> - это особый вид констант, задаваемых через запятую и имеющих свой порядковый номер, начиная с 0.

Например:

type направление=(север, юг, запад, восток) ; месяц=(июнь,июль,август,январь) ; емкость=(ведро,бочка,канистра,бак) ; var поворот:направление; отъезд:месяц; объем:емкость; var поворот:(свер, юг, запад, восток) ; отъезд:(июнь, июль, август, январь) ; объем:(ведро, бочка, канистра, бак) ;

Можно выполнить такие операторы присваивания:

Поворот:=юг; отъезд:=август; объем:=бак;

но нельзя выполнять смешанные присваивания:

Отъезд:=юг; объем:=август;

К переменным перечислимого типа применимы следующие функции:

1. ORD - порядковый номер

2. PRED - предшествующий элемент

3. SUCC - последующий элемент.

PRED (бочка) =ведро; SUCC (юг) =запад; ORD (июль) =1 ;

Переменные перечислимого типа можно сравнить, так как они упорядочены и пронумерованы. Так выражения: север < юг, июнь < январь имеют значения TRUE, а юг>запад и бак<бочка значение FАLSE.

Ограниченный тип

Если переменная принимает не все значения своего типа, а только в некотором диапазоне, то ее можно рассматривать как переменную ограниченного типа. Каждый ограниченный тип задается путем накладывания ограничения на базовые типы.

Описывается так:

TYPE <имя типа>=константа1 ..константа2

При этом должны выполняться следующие правила:

  1. Обе ограниченные константы должны быть одного типа.
  2. В качестве базового типа можно использовать любой простой тип, кроме действительного(real).
  3. Начальные значение при определении ограниченного типа не должно быть больше конечного значения.
type index =0 ..63 ; letter=’a’..’z’; var char1,char2:letter; a,g:index ;

Можно описывать сразу в разделе описания переменных:

var a,g:0 ..63 ; char1,char2:’a’..’z’.

{косвенная рекурсия

{раздел выполнения основной программы} PR_2

Здесь процедура Pr_1 при первом вызове инициирует случайное трехзначное число "n1" - выигрышный номер. При каждом вызове процедура Pr_1 запрашивает ввод трехзначного номера билета "n". Если номер билета не совпал (n<>n1) и остались еще билеты (i<>0), то снова вызывается процедура Pr_1, иначе вызывается процедура Pr_2 (окончание рекурсивного вызова). Если номера совпали (n1=n), то выводится сообщение: "Вы угадали, получите выигрыш в банке!". Процедура Pr_2 либо вызывает процедуру Pr_1, либо программа заканчивается (оператор Halt). В процедуре Pr_2 заголовок не имеет параметров, а в процедуре Pr_1 параметры указываются при первом описании. В данном случае приводится управляемая на каждом шаге рекурсия (процедура запрашивает номер билета). Включив тело процедуры Pr_2 в Pr_1 и введя операторы цикла, нетрудно избавиться от рекурсивного вызова процедур.

Структурированные типы данных

Любой из структуированных типов данных характеризуется множественностью образующих этот тип элементов. Переменная или константа структуированного типа всегда имеет несколько компонент. Каждая из этих компонент, в свою очередь, может принадлежать структуированному типу, что позволяет говорить о возможной вложенности типов.

В Турбо Паскале пять структуированных типов:

массивы;

строки;

множества;

записи;

файлы;

Однако, прежде чем приступить к их изучению, нам надо рассмотреть еще 2 типа данных – перечисляемый и интервальный, которые относятся к порядковым типам, нами ранее не рассматривались, но потребуются при изучении нового материала.

Перечисляемый тип данных

Перечисляемый тип представляет собой ограниченную упорядоченную последовательность скалярных констант, составляющих данный тип. Значение каждой константы задается ее именем. Имена отдельных констант отделяются друг от друга запятыми, а вся совокупность констант, составляющих данный

перечисляемый тип, заключается в круглые скобки.

Программист объединяет в одну группу в соответствии с каким-либо признаком всю совокупность значений, составляющих перечисляемый тип. Например, перечисляемый тип Rainbow (РАДУГА) объединяет скалярные значе-

ния RED, ORANGE, YELLOW, GREEN, LIGHT_BLUE, BLUE, VIOLET (КРАСНЫЙ, ОРАНЖЕВЫЙ, ЖЕЛТЫЙ, ЗЕЛЕНЫЙ, ГОЛУБОЙ, СИНИЙ, ФИОЛЕТОВЫЙ). Перечисляемый тип Traffic_Light (СВЕТОФОР) объединяет скалярные значения RED, YELLOW, GREEN (КРАСНЫЙ, ЖЕЛТЫЙ, ЗЕЛЕНЫЙ).

Перечисляемый тип описывается в разделе описания типов, например: Type

Rainbow = (RED, ORANGE, YELLOW,

GREEN, LIGHT_BLUE, BLUE, VIOLET);

Каждое значение является константой своего типа и может принадлежать только одному из перечисляемых типов, заданных в программе. Например, перечисляемый тип Traffic_Light не может быть определен в одной программе с типом Rainbow, так как оба типа содержат одинаковые константы.

Описание переменных, принадлежащих к скалярным типам, которые объявлены в разделе описания типов, производится с помощью имен типов.

Например:

type Traffic_Light= (RED, YELLOW, GREEN); var Section: Traffic_Light;

Это означает, что переменная Section может принимать значения RED, YELLOW или GREEN.

Переменные перечисляемого типа могут быть описаны в разделе описания переменных, например:

var Section: (RED, YELLOW, GREEN);

При этом имена типов отсутствуют, а переменные определяются совокупностью значений, составляющих данный перечисляемый тип.

К переменным перечисляемого типа может быть применим оператор присваивания:

Section:= YELLOW;

Упорядоченная последовательность значений, составляющих перечисляемый тип, автоматически нумеруется, начиная с нуля и далее через единицу. Отсюда следует, что к перечисляемым переменным и константам могут быть применены операции отношения и стандартные функции Pred, Succ, Ord.

Интервальный тип данных

Отрезок (диапазон значений) любого порядкового типа может быть определен как интервальный (ограниченный) тип. Отрезок задается диапазоном от

минимального до максимального значения констант, разделенных двумя точками. В качестве констант могут быть использованы константы, принадлежащие к целому, символьному, логическому или перечисляемому типам. Скалярный тип, на котором строится отрезок, называется базовым типом.

Примеры отрезков: 1..10 -15..25

Минимальное и максимальное значения констант называются нижней и верхней границами отрезка, определяющего интервальный тип. Нижняя граница должна быть меньше верхней.

Над переменными, относящимися к интервальному типу, могут выполняться все операции и применяться все стандартные функции, которые допустимы для соответствующего базового типа.

Массивы

Массивы – это совокупности однотипных элементов. Характеризуются они следующим:

каждый компонент массива может быть явно обозначен и к нему имеется прямой доступ;

число компонент массива определяется при его описании и в дальнейшем не меняется.

Для обозначения компонент массива используется имя переменной-массива

и так называемые индексы, которые обычно указывают желаемый элемент. Тип индекса может быть только порядковым (кроме longint). Чаще всего используется интервальный тип (диапазон).

Описание типа массива задается следующим образом:

имя типа = array[ список индексов ] of тип

Здесь имя типа – правильный идентификатор; список индексов - список одного или нескольких индексных типов, разделенных запятыми; тип - любой тип данных.

Вводить и выводить массивы можно только поэлементно.

Пример 1. Ввод и вывод одномерного массива. const

mas = array of integer;

a: mas; i: byte;

writeln("введите элементы массива"); for i:=1 to n do readln(a[i]); writeln("вывод элементов массива:");

for i:=1 to n do write(a[i]:5); end.

Определить переменную как массив можно и непосредственно при ее описании, без предварительного описания типа массива, например:

var a,b,c: array of integer;

Если массивы a и b описаны как: var

a = array of integer;

b = array of integer;

то переменные a и b считаются разных типов. Для обеспечения совместимости применяйте описание переменных через предварительное описание типа.

Если типы массивов идентичны, то в программе один массив может быть присвоен другому. В этом случае значения всех переменных одного массива будет присвоены соответствующим элементам второго массива. Вместе с тем, над массивами не определены операции отношения. Сравнивать два массива можно только поэлементно.

Так как тип, идущий за ключевым словом of в описании массива, – любой тип Турбо Паскаль, то он может быть и другим массивом.

Например: type

mas = array of array of integer;

Такую запись можно заменить более компактной: type

mas = array of integer;

Таким образом возникает понятие многомерного массива. Глубина вложенности массивов произвольная, поэтому количество элементов в списке индексных типов (размерность массива) не ограничена, однако не может быть более 65520 байт.

Работа с многомерными массивами почти всегда связана с организацией вложенных циклов. Так, чтобы заполнить двумерный массив (матрицу) случайными числами, используют конструкцию вида:

for i:=1 to m do

for j:=1 to n do a:=random(10);

Для "красивого" вывода матрицы на экран используйте такой цикл: for i:=1 to m do begin

for j:=1 to n do write(a:5); writeln;

Пример. Найти длину n-мерного вектора a (n <= 50): x = (a12+a22+...+an2)

const maxSize = 50;

x: double; i, n: byte;

write(‘n = ’) ; read (n) ;

{ вычисление суммы }

x := 0 ;

for i:= 1 to n do

x := x + sqr (a [i]) ;

{ вычисление длины вектора }

x := sqrt (x) ;

write (‘длина вектора a =‘, x: 8:2) ;

Пример. Найти количество положительных, отрицательных и нулевых элементов массива a (количество элементов <= 50).

const maxSize = 50;

type vector = array of double; var a: vector;

i, n, kplus, kminus, kzero: byte;

write(‘n = ’) ; read (n) ;

{ ввод массива } for i:= 1 to n do

write (‘a[‘, i, ‘]=‘) ; read (a[i]) ;

{ инициализация счетчиков } kplus:= 0 ; kminus:= 0 ; kzero:= 0 ; for i:= 1 to n do

then inc (kminus) else if a [i] > 0

then inc (kplus) else inc (kzero) ;

write (‘k+ =‘, kplus , ‘ k- =‘, kminus, ‘ k0 =‘, kzero) ;

Пример. Проверить, является ли числовой массив a упорядоченным по возрастанию (количество элементов <= 50).

const maxSize = 50;

type vector = array of double; var a: vector;

write(‘n = ’) ; read (n) ;

{ ввод массива } for i:= 1 to n do begin

write (‘a[‘, i, ‘]=‘) ; read (a[i]) ;

p:= 0 ; { установка флажка} for i:= 1 to n - 1 do

if a <= a [i] then p:= 1;

{ если нарушилось возрастание, то смена флажка } if p = 1

then write (‘нет’) else write (‘да’) ;

Нахождение максимального элемента массива - подход к алгоритму. n = 1 тогда nMax:= 1 ;

n = 2 тогда nMax:= 1 ;

if a > a then nMax:= 2 ;

n = 3 тогда …… if a > a then nMax:= 3 ;

Пример. Найти значение и номер максимального элемента числового массива a (количество элементов <= 50).

const maxSize = 50;

type vector = array of double; var a: vector;

i, n, nMax: byte;

write(‘n = ’) ; read (n) ;

write (‘a[‘, i, ‘]=‘) ; read (a[i]) ;

for i:= 1 to n do

if a [i] > a then nMax:= i;

{ если встретился больший элемент, то запомнили его номер }

write (‘номер =’, nMax , ‘ max значение =‘, a :8: 2) ;

Сортировка числового массива - подход к алгоритму пузырьковой сортировки.

Для определенности - по возрастанию:

n = 2 тогда if a < a

then { если элементы стоят неправильно, то меняем их местами} begin t:= a ;

a := a ; a := t ; end;

n = 3 тогда if a < a

then begin t:= a ; a := a ;

then begin t:= a ; a := a ;

{ максимальный элемент на месте}

Пример. Упорядочить по возрастанию числовой массив a (количество элементов <= 50).

const maxSize = 50;

type vector = array of double; var a, b: vector;

i, n, k: byte; t: double;

write(‘n = ’) ; read (n) ;

{ ввод массива } for i:= 1 to n do begin

write (‘a[‘, i, ‘]=‘) ; read (a[i]) ;

b:= a ; { присваивание массива} for k:= 1 to n-1 do

for i:= 1 to n - k do if b < b[i]

then begin t:= b[i] ;

b [i] := b ; b := t ;

end; writeln (‘упорядоченный массив:’) ; for i:= 1 to n do

writeln (‘b[‘, i, ‘]=‘, b[i] :8:2) ;

Пример. Найти сумму элементов матрицы a, состоящей из n строк и m

столбцов (n <= 5, m <= 4). uses wincrt;

const RSize = 5; CSize = 4;

sum: double; i, j, n, m: byte;

{ ввод массива } for i:= 1 to n do

for j:= 1 to m do begin

{ вычисление суммы }

for i:= 1 to n do

for j:= 1 to m do sum:= sum + a ;

write (‘сумма =‘, sum: 8:2) ;

Пример. Найти количество нулевых элементов в каждом столбце массива a. uses wincrt;

const RSize = 5; CSize = 4;

type matr = array of double; var a: matr;

i, j, n, m, kzero: byte;

for i:= 1 to n do

for j:= 1 to m do begin

write (‘a[‘, i, ‘,’, j, ‘]=‘) ; read (a) ;

for j:= 1 to m do{ цикл по столбцам } begin

{ инициализация счетчика } kzero:= 0 ;

for i:= 1 to n do if a [i] = 0

then inc (kzero) ;

writeln (j, ‘-й столбец:k0 =‘, kzero) ;

Пример. Найти номера строк массива a, в которых есть хоть один 0. uses wincrt;

const RSize = 5; CSize = 4;

type matr = array of double; var a: matr;

i, j, n, m, p: byte;

write(‘n = ’) ; read (n) ; write(‘m = ’) ; read (m) ; { ввод массива }

for i:= 1 to n do

for j:= 1 to m do begin

write (‘a[‘, i, ‘,’, j, ‘]=‘) ; read (a) ;

end ; for i:= 1 to n do

p:= 0 ; { установка флажка} for j:= 1 to m do

then p:= 1;{смена флажка } if p = 1

then writeln (‘номер строки=’, i);

Пример. Найти значение и номера максимального элемента числового массива a

const RSize = 5; CSize = 4;

type matr = array of double; var a: matr;

i, j, n, m, Rmax, Cmax: byte;

write(‘n = ’) ; read (n) ; write(‘m = ’) ; read (m) ; { ввод массива }

for i:= 1 to n do

for j:= 1 to m do begin

write (‘a[‘, i, ‘,’, j, ‘]=‘) ; read (a) ;

end ; Rmax:=1 ; Cmax:= 1 ; for i:= 1 to n do

for j:= 1 to m do

if a > a then

Rmax:= i; Cmax:= j ; end;

write (‘max = a[‘ , Rmax, ‘,’ , Cmax,‘ ]= ‘ , a :8: 2)

Пример. Переставить строки матрицы a в порядке возрастания элементов первого столбца.

const RSize = 5; CSize = 4;

type matr = array of double; var a , b: matr;

i, j, k, n, m: byte; t: double;

write(‘n = ’) ; read (n) ; write(‘m = ’) ; read (m) ; { ввод массива }

for i:= 1 to n do

for j:= 1 to m do begin

write (‘a[‘, i, ‘,’, j, ‘]=‘) ; read (a) ;

for k:= 1 to n-1 do

for i:= 1 to n - k do

if b < b

then { перестановка строк } for j:= 1 to m do

b := b ; b := t ; end;

writeln (‘упорядоченный массив:’) ; for i:= 1 to n do

for j:= 1 to m do

write (b :8:2) ;

writeln; { переход к новой строке }

Пример. Выполнить умножение матрицы a на вектор x. uses wincrt;

const RSize = 5; CSize = 4; VSize = 5 ;

type matr = array of double; vector = array of double;

i, j, k, n, m: byte;

write(‘n = ’) ; read (n) ; write(‘m = ’) ; read (m) ;

{ ввод матрицы } for i:= 1 to n do

for j:= 1 to m do begin

write (‘a[‘, i, ‘,’, j, ‘]=‘) ; read (a) ;

{ ввод вектора }

for j:= 1 to m do begin

write (‘x[‘, j, ‘]=‘) ; read (x[j]) ;

for i:= 1 to n do begin

for j:= 1 to m do

y[ i ] := y[ i ] + a * x[j] ;

{ вывод результата }

for i:= 1 to n do

writeln (‘y[‘, i, ‘]=‘, y[i] :8:2) ;

Пример. Выполнить умножение матрицы a на матрицу b. uses wincrt;

const RSize = 5; CSize = 5;

type matr = array of double; var a, b, c: matr;

i, j, k, n, m, L: byte;

write(‘n = ’) ; read (n) ; write(‘m = ’) ; read (m) ; { ввод матрицы a} for i:= 1 to n do

for j:= 1 to m do begin

write (‘a[‘, i, ‘,’, j, ‘]=‘) ; read (a) ;

end ; write(‘L = ’) ; read (L) ;

{ ввод матрицы b} for i:= 1 to m do

for j:= 1 to L do begin

write (‘b[‘, i, ‘,’, j, ‘]=‘) ; read (b) ;

{ количество строк матрицы b равно количеству столбцов матрицы a} for i:= 1 to n do

for j:= 1 to L do begin

c[ i , j] := 0 ;

for k:= 1 to m do

c[ i , j] := c[ i , j] + a * b ;

{ вывод результата }

for i:= 1 to n do begin

for j:= 1 to L do

write (c :8:2) ; writeln;

Чьё множество значений представляет собой ограниченный список идентификаторов.

Энциклопедичный YouTube

  • 1 / 5

    Перечисляемый тип определяется как набор идентификаторов, с точки зрения языка играющих ту же роль, что и обычные именованные константы, но связанные с этим типом. Классическое описание типа-перечисления в языке Паскаль выглядит следующим образом:

    type Cardsuit = (clubs , diamonds , hearts , spades ) ;

    Здесь производится объявление типа данных Cardsuit (карточная масть), значениями которого может быть любая из четырёх перечисленных констант. Переменная типа Cardsuit может принимать одно из значений clubs, diamonds, hearts, spades , допускается сравнение значений типа перечисление на равенство или неравенство, а также использование их в операторах выбора (в Паскале - case) в качестве значений, идентифицирующих варианты.

    Использование перечислений позволяет сделать исходные коды программ более читаемыми, так как позволяют заменить «магические числа» , кодирующие определённые значения, на читаемые имена.

    На базе перечислений в некоторых языках могут создаваться типы-множества . В таких случаях множество понимается (и описывается) как неупорядоченный набор уникальных значений типа-перечисления.

    Перечисляемый тип может использоваться в объявлениях переменных и формальных параметров функций (процедур, методов). Значения перечислимого типа могут присваиваться соответствующим переменным и передаваться через параметры соответствующих типов в функции. Кроме того, всегда поддерживается сравнение значений перечислимого типа на равенство и неравенство. Некоторые языки поддерживают также другие операции сравнения для значений перечислимых типов. Результат сравнения двух перечислимых значений в таких случаях определяется, как правило, порядком следования этих значений в объявлении типов - значение, которое в объявлении типа встречается раньше, считается «меньше» значения, встречающегося позже. Иногда перечислимый тип или некоторый диапазон значений перечислимого типа также может быть использован в качестве типа индекса для массива. В этом случае для каждого значения выбранного диапазона в массиве имеется один элемент, а реальный порядок следования элементов соответствует порядку следования значений в объявлении типа.

    Реализация

    Обычно в процессе компиляции значения перечислений представляются при помощи целых чисел. В зависимости от конкретного языка программирования такое представление может быть либо полностью скрыто от программиста, либо доступно ему с помощью тех или иных «обходных манёвров» (например, принудительного преобразования значения типа перечисление к значению типа «целое число»), либо даже управляемо программистом (в таких случаях программист имеет возможность явно указать, какими числами будут кодироваться все или некоторые значения типа-перечисления). У всех вариантов есть свои положительные и отрицательные стороны. С одной стороны, возможность использования числовых значений констант, составляющих тип-перечисление, особенно при злоупотреблении ею, лишает смысла использование этих типов и создаёт опасность появления ошибок (когда используются числовые значения, для которых в типе нет соответствующих констант). С другой стороны, явное управление значениями даёт некоторые дополнительные возможности. Например, позволяет использовать типы-перечисления при организации интерфейса с модулями, написанными на других языках, если они используют или возвращают кодированные целыми числами значения из некоторого предопределённого набора.

    Ещё одна возможность, которую дают перечислимые типы на уровне реализации языка - экономия памяти. При небольшом объёме типа-перечисления для хранения значения этого типа достаточно нескольких битов (вышеприведённый тип Cardsuit требует всего два бита на значение, в то время как стандартное целое число на большинстве используемых архитектур занимает 32 бита - в 16 раз больше), и компилятор может использовать этот факт для уплотнения хранения данных в памяти. Это может быть особенно важно, если несколько значений типов-перечислений хранятся в одной записи - уплотнение записей при обработке больших их количеств может освободить много памяти. Правда, необходимо отметить, что компиляторы обычно не реализуют эту возможность, по крайней мере, в последнее время, когда компьютерная память существенно подешевела.

    Критика

    Тип перечисление является традиционным для развитых языков программирования, используется достаточно широко и часто воспринимается как нечто само собой разумеющееся. Тем не менее, этот тип также не обходится без критики со стороны теоретиков и практиков программирования. Так, при разработке языка программирования Оберон перечислимые типы попали в список возможностей, которые были удалены из языка. Никлаус Вирт , разработчик языка, назвал следующие причины:

    С другой стороны, например, в Java , первоначально не содержащей перечислимого типа, этот тип был впоследствии введён из соображений не только удобства, но и надёжности: проблема использования вместо перечислений групп именованных констант в том, что отсутствует контроль со стороны компилятора как за уникальностью значений констант, так и за возможностью случайного присваивания переменным значений, не соответствующих ни одной из этих констант.

    Описание перечислений в различных языках

    Enum cardsuit { CLUBS , DIAMONDS , HEARTS , SPADES };

    Динамические языки слабой типизации с C-подобным синтаксисом (например perl или JavaScript), как правило, не имеют перечислений.