Многомерные массивы. Двухмерные массивы – матрицы
Если в качестве базового типа взят другой массив, образуется структура, которую принято называть многомерным массивом.
Пример.
Type
Vector = array[l.. 4] of integer;
Massiv = array[1..4] of Vector;
Var
Matr: Massiv; {матрица}
Trmer: array[1..6] of Massiv; {трехмерный массив}
Ту же структуру можно получить, используя другую форму записи:
Var
Matr : array [1. .4,1. .4] of integer; Trmer: array [1..6, 1..4, 1..4] .
Если в такой форме описания массива задан один индекс, массив называется одномерным, если два индекса – двухмерным, если n индексов, n-мерным. Размерность ограничена только объемом памяти конкретного компьютера. Однако любой компьютер имеет фиксированный объем памяти, поэтому многомерные массивы могут быстро его заполнить. Здесь программист должен пойти на компромисс между требованиями задачи и реальным объемом оперативной памяти. В любом случае лучше рассчитывать объем памяти для массивов заранее и сохранять его на разумном уровне. Двухмерные массивы обычно используются для представления матриц.
Для описания массива можно использовать предварительно определенные константы:
Const
G1 = 4; G2 = 6;
Var
MasY : array[1.. G1, 1.. G2] of real;
Элементы массива располагаются в памяти последовательно. Элементы с меньшими значениям индекса хранятся в более низких адресах памяти. Многомерные массивы располагаются таким образом, что самый правый индекс возрастает самым первым. Например, если имеется массив
А : array[l. .5,1. .5] of integer;
то в памяти элементы массива будут размещены по возрастанию адресов:
А [1,1] А[1,2] А[1,5]
А [2,1] А[2,2] А[2,5]
. . .
А [2,1] А[2,2] А[5,5]
С массивами в целом можно выполнять только присваивание. Работают операции отношения =, <>. При этом массивы должны быть одного типа, например:
b := a;
Все остальные действия выполняются с отдельными элементами массива. Для обращения к элементу массива после имени массива указывается номер элемента в квадратных скобках:
a[4], b[i]
С элементом массива можно делать все, что допустимо для переменных того же типа.
Для заполнения массива случайными числами можно использовать функцию Random.
Random – генерирует значение случайного числа из диапазона 0..0.99. Тип результата – Real.
Writeln (Random:8:4) _ _ 0.7853
Sl:= Random; Writeln(Sl:6:3) _0.047
Random(N) – генерирует значение случайного числа из диапазона 0 .. N-1. Тип результата – Integer.
Writeln (Random(10):3 _ _ 5;
Sl:= Random(10); Writeln(Sl:3) _ _8
Функцию Random(N) можно использовать для получения случайных чисел из нескольких заданных диапазонов. Например, пусть требуется получить и вывести на экран 11 случайных чисел, причем первое число должно принадлежать диапазону 0..10, второе – 11..20 и т.д.:
For i:=0 to 10 do write(i*10+Random(10):4)
Чтобы случайные числа были более случайными, необходимо периодически менять базу генерации. Для этого используется процедура Randomize.
Пример
Упорядочивание по возрастанию элементов массива из 20 целых величин.
Для сортировки будем использовать метод выбора. Алгоритм состоит в том, что сначала выбирается наименьший элемент массива и меняется местами с первым элементом, затем просматриваются элементы, начиная со второго, и наименьший из них меняется местами со вторым элементом, и так далее n – 1 раз. На последнем проходе цикла при необходимости меняются местами предпоследний и последний элементы массива.
Program sort; { Сортировка выбором }
const n = 20;
var a : array [1 .. n] of integer;
i, j, nmin, buf : integer;
begin
writeln('Введите ', n, ' элементов массива');
for i := 1 to n do
Begin
Write('a',i,' ');
readln(a[i]);
end;
for i := 1 to n - 1 do begin { просмотр массива n-1 раз }
nmin := i;
for j := i + 1 to n do { поиск минимума }
if a[j] < a[nmin] then nmin := j;
buf := a[i]; { перестановка }
a[i]:= a[nmin]; { двух }
a[nmin]:= buf; { элементов массива }
end;
writeln('Упорядоченный массив:');
for i := 1 to n do write(a[i]:5)
end.
ТЕМА 10. расчет отметок проектной линии на вертикальной выпуклой или вогнутой кривой
Цель лабораторной работы: научиться на практике использовать массивы и операторы циклов на примере разработки программы для расчета отметок проектной линии на вертикальной кривой, использовать процедуры модуля CRT для вывода на экран результатов в табличной форме.
Составить программу (с использованием массивов) по расчету отметок проектной линии на вертикальной выпуклой или вогнутой кривой и вывести результаты в табличной форме.
Дано: пикетное положение (РКВ и PS) и отметка вершины кривой (НВ), вид кривой «выпуклая» или «вогнутая», шаг разбивки (S) и число рассматриваемых точек (N) вправо или влево от вершины, радиус кривой (R). Требуется вычислить пикетное положение этих точек и их отметки, округлив их до 0,01 (рис.9.1).
ВЫПУКЛАЯ КРИВАЯ
Рис. 9.1
Формулы для расчета
1) PKS:=PKB*100+PS; {перевод пикета в метры};
РКB, PS – пикет и плюс вершины кривой;
2) L:= S*i; {Расстояние до i-ой точки }
S – шаг разбивки {интервал расчета точек};
i – номер точки;
3) РК [i]:=PKS+-(L); {расчет положения i-ой точки }
{+вправо от вершины} {- влево от вершины}
4) Y[i]:=SQR(L)/(2*R); {превышение i-ой точки над вершиной}
Y [i] – превышение точки; R – радиус кривой;
5) Н[i]:=HB-+Y[i]; {отметка точки}
{+ вогнутая кривая} {- выпуклая кривая}
Н [i] – отметка i-ой точки; НВ – отметка вершины кривой;
6) РК1 [I]:=Trunc(PK[i]/100); {переход к пикету}
PS1 [i]:=PK[i]-РК1[i]*100; {и плюсу}.