Массив (программирование)

Индексный массив (в некоторых языках программирования также таблица, ряд) — именованный набор однотипных переменных, расположенных в памяти непосредственно друг за другом (в отличие от списка), доступ к которым осуществляется по индексу.

Индекс массива — целое число, либо значение типа, приводимого к целому, указывающее на конкретный элемент массива.

В ряде скриптовых языков, например PHP, ассоциативные массивы, в которых переменные не обязаны быть однотипными, и доступ к ним не обязательно осуществляется по индексу.

Содержание

Общее описание

Массив — Упорядоченный набор данных, для хранения данных одного типа, идентифицируемых с помощью одного или нескольких индексов. В простейшем случае массив имеет постоянную длину и хранит единицы данных одного и того же типа.

Количество используемых индексов массива может быть различным. Массивы с одним индексом называют одномерными, с двумя — двумерными и т. д. Одномерный массив нестрого соответствует вектору в математике, двумерный — матрице. Чаще всего применяются массивы с одним или двумя индексами, реже — с тремя, ещё большее количество индексов встречается крайне редко.

Поддержка индексных массивов (свой синтаксис объявления, функции для работы с элементами и т. д.) есть в большинстве высокоуровневых языков программирования. Максимально допустимая размерность массива, типы и диапазоны значений индексов, ограничения на типы элементов определяются языком программирования и/или конкретным транслятором.

В языках программирования, допускающих объявления программистом собственных типов, как правило, существует возможность создания типа «массив». В определении такого типа может указываться размер, тип элемента, диапазон значений и типы индексов. В дальнейшем возможно определение переменных созданного типа. Все такие переменные-массивы имеют одну структуру. Некоторые языки поддерживают для переменных-массивов операции присваивания (когда одной операцией всем элементам массива присваиваются значения соответствующих элементов другого массива).

Специфические типы массивов

Динамические массивы

Динамическим называется массив, размер которого может меняться во время исполнения программы. Для изменения размера динамического массива язык программирования, поддерживающий такие массивы, должен предоставлять встроенную функцию или оператор. Динамические массивы дают возможность более гибкой работы с данными, так как позволяют не прогнозировать хранимые объёмы данных, а регулировать размер массива в соответствии с реально необходимыми объёмами. Обычные, не динамические массивы называют ещё статическими.

Пример динамического массива на Delphi

Пример динамического массива на Си

Гетерогенные массивы

Гетерогенным называется массив, в разные элементы которого могут быть непосредственно записаны значения, относящиеся к различным типам данных. Массив, хранящий указатели на значения различных типов, не является гетерогенным, так как собственно хранящиеся в массиве данные относятся к единственному типу — типу «указатель». Гетерогенные массивы удобны как универсальная структура для хранения наборов данных произвольных типов. Отсутствие их поддержки в языке программирования приводит к необходимости реализации более сложных схем хранения данных. С другой стороны, реализация гетерогенности требует усложнения механизма поддержки массивов в трансляторе языка.

Массивы массивов

Многомерные массивы, как правило реализованные как одномерные массивы, каждый элемент которых, является ссылкой на другой одномерный массив.

Реализация

Стандартным способом реализации статических массивов с одним типом элементов является следующий:

Таким образом, адрес элемента с заданным набором индексов вычисляется, так что время доступа ко всем элементам массива одинаково.

Первый элемент массива, в зависимости от языка программирования, может иметь различный индекс. Различают три основных разновидности массивов: с отсчетом от нуля (zero-based), с отсчетом от единицы (one-based), и с отсчетом от специфического значения заданного программистом (n-based). Отсчет индекса элемента массивов с нуля более характерен для низкоуровневых ЯП, однако этот метод был популяризирован в языках более высокого уровня языком программирорования С.

Более сложные типы массивов — динамические и гетерогенные — реализуются сложнее.

Достоинства

Недостатки

См. также

Ссылки

Полезное

Смотреть что такое «Массив (программирование)» в других словарях:

Массив — У этого термина существуют и другие значения, см. Массив (значения). Эту страницу предлагается переименовать в Массив (информатика). Пояснение причин и обсуждение на странице Википедия:К переименованию/4 ноября 2012. Возможно, её … Википедия

Класс (программирование) — У этого термина существуют и другие значения, см. Класс. Класс в программировании набор методов и функций. Другие абстрактные типы данных метаклассы, интерфейсы, структуры, перечисления характеризуются какими то своими, другими… … Википедия

Коллекция (программирование) — У этого термина существуют и другие значения, см. Коллекция. Для улучшения этой статьи желательно?: Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные исто … Википедия

Интерфейс (объектно-ориентированное программирование) — У этого термина существуют и другие значения, см. Интерфейс (значения). Интерфейс (от лат. inter «между», и face «поверхность») семантическая и синтаксическая конструкция в коде программы, используемая для специфицирования… … Википедия

Полиморфизм (программирование) — У этого термина существуют и другие значения, см. Полиморфизм. Эта статья или раздел нуждается в переработке. Пожалуйста, улучшите статью … Википедия

Функциональное программирование — Парадигмы программирования Агентно ориентированная Компонентно ориентированная Конкатенативная Декларативная (контрастирует с Императивной) Ограничениями Функциональная Потоком данных Таблично ориентированная (электронные таблицы) Реактивная … Википедия

Автоматное программирование — Автоматное программирование это парадигма программирования, при использовании которой программа или её фрагмент осмысливается как модель какого либо формального автомата. В зависимости от конкретной задачи в автоматном программировании… … Википедия

Объект (программирование) — У этого термина существуют и другие значения, см. Объект (значения). Объект в программировании некоторая сущность в виртуальном пространстве, обладающая определённым состоянием и поведением, имеющая заданные значения свойств (атрибутов) и… … Википедия

Очередь (программирование) — У этого термина существуют и другие значения, см. Очередь. Очередь структура данных с дисциплиной доступа к элементам «первый пришёл первый вышел» (FIFO, First In First Out). Добавление элемента (принято обозначать словом… … Википедия

Ссылка (программирование) — В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете … Википедия

Источник

Массивы

Оглавление

Массивы

Все простые типы данных, рассматриваемые ранее, имеют два характерных свойства: неделимость и упорядоченность их значений. Составные, или структурированные типы данных задают множество сложных значений с одним общим именем. Существует несколько методов структурирования, каждый из которых отличается способом обращения к отдельным компонентам. В данном учебном пособии будут рассмотрены только два структурированных типа данных: регулярный тип (массивы) и строковый тип.

С понятием «массив» приходится встречаться при решении научно-технических, экономических задач обработки большого количества однотипных значений.

Таким образом, массив – это упорядоченная последовательность данных, состоящая из фиксированного числа элементов, имеющих один и тот же тип, и обозначаемая одним именем.

Название регулярный тип массивы получили за то, что в них объединены однородные элементы, упорядоченные (урегулированные) по индексам, определяющим положение каждого элемента в массиве.

Массиву присваивается имя, посредством которого можно ссылаться на него как на единое целое. Элементы, образующие массив, упорядочены так, что каждому элементу соответствует совокупность номеров (индексов), определяющих его место в общей последовательности. Индексы представляют собой выражения простого типа. Доступ к каждому отдельному элементу осуществляется обращением к имени массива с указанием индекса нужного элемента:

Чтобы использовать массивы в программах, нужно их описать в разделе описаний. Тип массива не является стандартным, поэтому его необходимо описать в части описания типов. Описание типа массива определяет его имя, размер массива и тип данных:

type =array[ ] of ;

Далее, в перечне переменных указывается имя массива и через двоеточие указывается имя нового типа данных:

Массив может быть описан и без представления типа в разделе описания типов данных:

var :array[ ] of ;

Этот вариант описания короче, но в некоторых случаях, когда описание переменных типа массив встречается несколько раз в различных частях программы, необходимо описание этого типа отдельно, как приведено в первом варианте.

Чаще всего в качестве типа индекса используется интервальный целый тип.

1. Одномерные массивы

Линейный (одномерный) массив – массив, у которого в описании задан только один индекс; если два индекса, то это двумерный массив и т. д. Одномерные массивы часто называют векторами, т. е. они представляют собой конечную последовательность пронумерованных элементов. Пример описания одномерного массива:

type vec=array[1..5] of real;

var x:vec;

var x: array[1..5] of real;

Оба из вариантов описывают одномерный массив x, состоящий из 5 вещественных элементов.

Присваивание начальных значений (заполнение массива) заключается в присваивании каждому элементу массива некоторого значения заданного типа. Наиболее эффективно эта операция осуществляется при помощи оператора for. Ввод данных может осуществляться: с клавиатуры, из файла данных, при помощи различных формул, в том числе и датчика случайных чисел.

Индексированные элементы массива называются индексированными переменными и могут быть использованы так же, как и простые переменные. Например, они могут находиться в выражениях в качестве операндов, им можно присваивать любые значения, соответствующие их типу, и т. д.

Алгоритм решения задач с использованием массивов:

1.1. Заполнение массива

Рассмотрим типичные варианты заполнения массива х, описанного выше.

Заполнение всех элементов массива числом 1 :

for i:=1 to 5 do x[i]:=1;

Заполнение всех элементов массива случайными числами из диапазона 0–9 :

for i:=1 to 5 do x[i]:=random(9);

Заполнение всех элементов массива при помощи ввода с клавиатуры:

for i:=1 to 5 do

begin

readln(x[i]);

1.2. Вывод массива на экран

Вывод массива на экран в одну строку без пояснений:

for i:=1 to 5 do writeln(x[i]:6:1);

Вывод массива на экран в столбец с пояснениями. Этот вариант гораздо нагляднее. Старайтесь использовать его:

for i:=1 to 5 do writeln(‘x[’,i,‘]=’,x[i]:6:1);

1.3. Работа с массивами

Пример 6.1. Определить самую высокую температуру и самый теплый день в мае.

program massiv;

uses crt;

var t:array[1..31] of integer;

i,max,n:integer;

begin

Clrscr;

for i:=1 to 31 do

begin

t[i]:=random(20);

write(t[i],‘ ’);

writeln;

max:=t[1]; n:=1;

for i:=2 to 31 do

begin

if t[i]>max then

begin max:=t[i]; n:=i; end;

writeln(‘t-макс.= ’,max,‘ в ’,n, ‘день’);

2. Двумерные массивы

Двумерный массив – структура данных, хранящая прямоугольную матрицу. В матрице каждый элемент определяется номером строки и номером столбца, на пересечении которых он расположен. В Паскале двумерный массив представляется массивом, элементами которого являются одномерные массивы. Два следующих описания двумерных массивов тождественны:

var a:array [1..5] of array [1..6] of real;

var a:array [1..5,1..6] of real;

Чаще всего при описании двумерного массива используют второй способ. Так же как и для одномерных массивов, для двумерных можно использовать отдельно описание нового типа массива, а затем описывать переменную, используя этот тип:

type matr=array [1..5,1..6] of integer;

var a:matr;

Доступ к каждому отдельному элементу осуществляется обращением к имени массива с указанием индексов (первый индекс – номер строки, второй индекс – номер столбца). Все действия над элементами двумерного массива идентичны действиям над элементами линейного массива. Только для инициализации двумерного массива используется конструкция, когда один цикл for вложен в другой. Например:

for i:=1 to 5 do

for j:=1 to 6 do

a[i,j]:=0;

При организации вложенных (сложных) циклов необходимо учитывать:

2.1. Заполнение матрицы

Рассмотрим типичные варианты заполнения матрицы a, описанной выше.

Заполнение всех элементов матрицы случайными числами из диапазона 1 – 9 :

for i:=1 to 5 do

for j:=1 to 6 do

a[i,j]:=random(9);

Заполнение всех элементов матрицы при помощи ввода с клавиатуры:

for i:=1 to 5 do

for j:=1 to 6 do

begin

readln(a[i,j]);

2.2. Вывод матрицы на экран

Вывести на экран матрицу 5 ´ 6 можно следующим образом:

for i:=1 to 5 do

begin

for j:=1 to 6 do

2.3. Работа с матрицами

Работа с матрицами осуществляется также поэлементно.

Пример 6.2. Сформировать таблицу Пифагора (таблица умножения) и вывести ее на экран.

program pifagor;

uses crt;

var p:array [1..9,1..9] of integer;

i,j:integer;

begin

Clrscr;

for i:=1 to 9 do

for j:=1 to 9 do

p[i,j]:=i*j;

for i:=1 to 9 do

begin

for j:=1 to 9 do

write(p[i,j]:4);

writeln;

program massiv;

uses crt;

var b:array[1..10,1..10] of integer;

i,j,s:integer;

begin

Clrscr;

for i:=1 to 10 do

begin

for j:= 1 to 10 do

begin

b[i,j]:=random(20)-10;

write(b[i,j]:4);

writeln;

for i:=1 to 10 do

s:=s*b[i,11-i];

writeln(‘Произведение = ’,s);

Пример 6.4. Ввести с клавиатуры матрицу В(5, 5) и поменять местами первый и последний столбец.

program mest;

var b:array[1..5,1..5] of integer;

i,j,s:integer;

begin

for i:=1 to 5 do

for j:=1 to 5 do

begin

readln(b[i,j]);

for i:=1 to 5 do

begin

for j:=1 to 5 do

write(b[i,j]:4);

writeln;

for i:=1 to 5 do

begin

s:=b[i,1]; b[i,1]:=b[i,5]; b[i,5]:=s;

writeln;

writeln(‘Изменённая матрица’);

Источник

Вы правда знаете о том, что такое массивы?

Там, где я тружусь, от веб-разработчиков ожидают знания PHP и JavaScript. Я, проводя собеседования, обнаружил, что достаточно задать всего один простой вопрос для того чтобы узнать о том, насколько глубоко разработчик понимает инструменты, которыми пользуется каждый день. Вот этот вопрос:

Каковы сходства и различия массивов в JavaScript и в PHP?

Одно дело — умение писать код. И совершенно другое — понимание внутренних механизмов используемых языков.

Ответ на этот единственный вопрос даёт мне целое море сведений о собеседуемом. Ведь почти в каждом распространённом языке есть массивы. Легко выдвинуть предположение, в соответствии с которым массивы в разных языках — это, более или менее, одно и то же. Многие программисты так и делают.

Это — некорректное предположение, ведущее к множеству мелких ошибок, к написанию нерационально устроенного кода, к невозможности эффективно пользоваться сильными сторонами языка.

Массивы и их родной язык — C

Язык C — это не первый в истории язык программирования, но это — язык, который сильнее других повлиял на IT-индустрию. Многие разработчики учили в институтах C в качестве первого языка. И PHP, и JavaScript что-то взяли от C. В результате можно наблюдать некоторое сходство между этими языками и C, и именно анализ массивов в C позволит показать то, как далеко эти структуры данных продвинулись с 1972 года.

В C массивы строго типизированы и имеют фиксированную длину.

Выше показана пара объявлений массивов. Они могут хранить только целые числа, количество которых не превышает 10.

Подобная конструкция не выглядит дикой ни в JavaScript, ни в PHP. Но именно здесь и кроется опасность.

Массивы в JavaScript

Можно представить себе, что массивы в JavaScript очень похожи на массивы в C. И правда — в JS совершенно нормально смотрятся следующие конструкции:

Однако массивы в JavaScript и в C — это разные вещи. Например, следующее, совершенно очевидно, в C невозможно:

В JavaScript массивы имеют переменную длину. Тип их содержимого не контролируется — точно так же, как и тип обычных переменных. Язык берёт на себя управление памятью, в результате длина массива способна увеличиваться или уменьшаться, а разработчик может об этом не задумываться. JavaScript-массивы, на самом деле, очень похожи на списки.

Перебор массива можно организовать, пользуясь неудачным способом, позаимствованным из C:

Но в JavaScript имеются гораздо более совершенные механизмы для работы с массивами. Массивы в JS — это не просто некие простейшие структуры данных. Они, как и функции, являются объектами первого класса. У них есть методы, позволяющие адекватно решать различные задачи:

Некоторые методы массивов

Массивы в PHP

Массивы в PHP почти похожи на JavaScript-массивы.

Они, как и JS-массивы, отличаются переменной длиной и слабой типизацией. Поэтому может возникнуть соблазн решить, что массивы в PHP и в JS — это одно и то же.

Лямбда-функции в PHP не так красивы, как похожие функции в JS (в ES6), но этот пример, написанный на PHP, функционально эквивалентен ранее рассмотренному JS-примеру.

Но на JavaScript (как и на C) нельзя написать нечто подобное следующему (написать похожий код на JavaScript, конечно, можно, но работать это будет не так, как в PHP):

Это означает, что PHP-массивы могут с успехом выполнять роль простых поисковых таблиц:

Конечно, что-то подобное доступно и в JavaScript, хотя тут уже надо будет прибегнуть к возможностям объектов. Но из-за этого придётся пойти на некоторые компромиссы. А именно, при работе с объектами в распоряжении разработчика не будет методов массивов вроде тех, о которых мы говорили выше.

В цикле даётся доступ и к ключам, и к значениям, что позволяет программисту работать и с тем, и с другим.

Стоит отметить, что PHP-массивы отличаются от JS-массивов тем, что в PHP для выполнения некоторых операций с массивами приходится пользоваться внешними по отношению к ним функциями:

Это — функционально, но не так красиво, как в JavaScript. Если вы хотите писать код для работы с PHP-массивами, который напоминает код, используемый в JavaScript (существуют сильные аргументы в пользу такого подхода), то вам, возможно, стоит взглянуть на специализированное решение. Скажем — на класс Collection из фреймворка Laravel. Однако PHP позволяет создавать объекты, возможности которых напоминают возможности массивов (их, например, можно обрабатывать в циклах foreach ).

Если PHP — это ваш основной язык программирования — вы, привыкнув к нему, вполне можете забыть о той мощи, которая таится в его фундаментальных механизмах.

PHP-массивы — это, в двух словах, самая недооценённая и самая незаметная возможность языка, которая, если ей правильно пользоваться, способна принести огромную пользу.

Итоги: вопрос и ответ

Вопрос: Каковы сходства и различия массивов в JavaScript и в PHP?

Ответ: в PHP и JavaScript массивы — это, по сути, слабо типизированные списки переменной длины. В JavaScript ключами элементов массивов являются упорядоченные целые числа. В PHP массивы можно сравнить и со списками, которые поддерживают сортировку, и со словарями, в которых удобно осуществлять поиск элементов по ключу. Ключи PHP-массивов могут быть любыми значениями примитивных типов, а сортировать такие массивы можно по ключам или по значениям.

Уважаемые читатели! Как вы думаете, каких стандартных возможностей больше всего не хватает JavaScript-массивам?

Источник

Работа с массивами данных.
Одномерные и двумерные массивы

Одномерные и двумерные массивы

Количество индексов элементов массива определяет размерность массива.

В данном примере будет объявлен одномерный массив А, состоящий из 10 элементов.

В данном примере будет объявлен двумерный массив М, который можно представить в виде таблицы, состоящей из 4-х строк по 5 ячеек в каждой строке.

Содержимое элементов массива при объявлении равно нулю.

Работа с массивами

После объявления массива каждый его элемент можно обработать, указав идентификатор (имя) массива и индекс элемента в квадратных скобках. Например, запись M[2] позволяет обратиться ко второму элементу массива M.

При работе с двумерным массивом указываются два индекса. Например, запись
M[3,4] делает доступным для обработки значение элемента, находящегося в третьей строке четвертого столбца массива M.

Индексированные элементы массива называются индексированными переменными и могут быть использованы так же, как и простые переменные. Например, они могут находиться в выражениях в качестве операндов или использоваться в качестве аргументов в командах.

Присваивание значений элементам массива

Третьему элементу массива А будет присвоено значение 15.

Элементу массива М, находящемуся во второй строке четвертого столбца, будет присвоено значение 25.

Ввести значение в элемент массива можно также при помощи команды СПРОСИ.

Загрузка данных в массив

Загрузить данные в массив можно при помощи команды ЗАГРУЗИ.

Примеры для одномерного массива А.

загрузи в A
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
конец загрузки

загрузи в A
1 2 3 4 5
6 7 8 9 10
11 12 13 14 15
конец загрузки

Если данных будет недостаточно, то часть элементов останется незаполненной. Если избыточно, то они отсекутся.

Пример для двумерного массива М.

загрузи в M
15 17 25 36 24 56 78 56 36 24
56 78 56 36 24 15 17 25 36 25
15 17 25 36 24 56 78 56 36 24
78 56 36 24 15 17 17 25 36 25
36 24 56 78 24 56 78 56 36 24
39 78 56 36 24 25 15 15 89 71
15 17 25 36 24 56 78 56 36 24
78 56 36 24 15 17 17 25 36 25
36 24 56 78 24 56 78 56 36 24
39 78 56 36 24 25 15 15 89 71
конец загрузки

Заполнение массива с помощью циклов

Заполнение одномерного массив.

повторить для x от 1 до 10 <
M[x] = 555
>

Заполнение двумерного массив с помощью вложенных циклов.

повторить для x от 1 до 5 <
повторить для y от 1 до 7 <
M[x,y] = 555
>
>

Заполнение массива случайными числами

Заполнить массив случайными числами можно при помощи цикла.

Пример заполнения элементов массива А псевдослучайными целыми числами в диапазоне от 10 до 99:

массив А[100]
переменная х

повторить для х от 1 до 100 <
А[х] = Int(случайное * 89) + 10
>

Вывод значений элементов массива

На экран будет выведено значение третьего элемента одномерного массива А.

Будут выведены значения всех элементов массива А.

Вывод массива в графическом виде

Необязательные параметры и взяты в скобки. Они обеспечивают отступ от начала координат (верхнего левого угла).

Замена и копирование значений в массивах

Команда для замены во всем массиве одного значения на другое.

Команда для копирования всех значений одного массива в другой массив. Количество элементов и размерность массивов должны совпадать.

Источник