Лекции по программированию

 
 

Дана прямоугольная  матрица, элементами которой являются вещественные числа. Поменять местами  ее строки следующим образом: первую строку с последней, вторую с предпоследней  и т.д.

Указания  по решению задачи . Если в массиве n строк, до 0 строку нужно поменять с n - 1,  
1 строку – с n-2, i-тую строку - с n-i-1.

#include <iostream>

using namespace std;

float ** create(int &n, int &m)

{

cout <<"n=";

cin >>n; 

cout <<"m="; 

cin >>m;

float **mas=new int *[n];

for (int i=0; i<n; ++i)

mas[i]=new int [m];

for (int i=0; i<n; ++i)

for (int j=0; j<m; ++j) 

{

cout<<"mas["<<i<<"]["<<j<<"]="; 

cin>>mas[i][j];

}

return mas;

} 

int main()

{

int n, m;

cout <<"n="; 

cin >>n;

cout <<"m=";

cin >>m;

float **a=create(n,m);

float * z ;

for ( int i =0; i <( n /2); ++ i ) //меняются местами все i -тую и ( n - i -1)-ую строки

{

z=a[i]; 

a[i]=a[n-i-1]; 

a[n-i-1]=z;

}

for (int i=0;i<n; ++i, cout<<endl) // вывод измененного массива

for (int j=0;j<m; ++j) 

cout<<a[i][j]<<"\t";

for (int i=0;i<n; ++i) 

delete [] a[i];

delete [] a ;

return 0;

}

Замечание . Обратите внимание на то, что во время перестановки строк перебирает не все строки, а только половину. Если бы перебирались все строки, то никакой перестановки не произошло, и массив оставался бы неизменным. Подумайте почему.

Результат работы программы  
n=3 
m=4

 

 6.7. Вставка и удаление элементов в массивах

При объявлении массива мы определяем его максимальную размерность, которая в дальнейшем изменена быть не может. Однако с помощью вспомогательной переменной можно контролировать текущее количество элементов,которое не может быть больше максимального.

Пример . Рассмотрим фрагмент программы:

int * a = new int [10];

int n=5;

for (int i=0; i<5;i++)

a[i]=i*i;

В этом случае массив можно представить следующим  образом:

Так как во время  описания был определен массив из 10 элементов, а заполнено только первые 5, то оставшиеся элементы будут  заполнены случайными числами.

Что значит удалить из одномерного массива элемент с номером 3? Удаление должно привести к физическому «уничтожению» элемента с номером 3 из массива, при этом общее количество элементов должно быть уменьшено. В этом понимании удаления элемента итоговый массив должен выглядеть следующим образом

 

Такое удаление для  массивов невозможно, поскольку элементы массива располагаются в памяти последовательно друг за другом, что позволяет организовать индексный способ обращения к массиву.

Однако «удаление» можно смоделировать сдвигом  элементов влево и уменьшением  значения переменной, которая отвечает за текущее количество элементов  в массиве, на единицу:

В общем случае, если мы хотим удалить элемент массива  с номером k (всего в массиве n элементов, а последний элемент имеет индекс n -1 ), то нам необходимо произвести сдвиг элементов,начиная с k +1 -го на одну позицию влево. Т.е. на k -ое место поставить k +1 -й элемент, на место k +1 – k +2 -й элемент, …, на место n -2 – n -1 -й элемент. После чего значение n уменьшить на 1. В этом случае размерность массива не изменится, изменится лишь текущее количество элементов, и у нас создастся ощущение, что элемент с номером k удален. Рассмотрим данный алгоритм на примере:

#include <iostream>

using namespace std ;

int main ()

{

int n ; 

cout <<" n =";

cin >> n ; //ввели размерность массива

int * a = new int [ n ]; //создали и заполнили массив

for (int i=0; i<n;i++) 

{

cout<<"a["<<i<<"]=";

cin>>a[i];

}

int k ;

cout <<" k ="; 

cin >> k ; //ввели номер удаляемого элемента

if ( k <0 || k > n -1) // если номер отрицательный или больше номера последнего элемента,

cout <<" error "; //то выводим сообщение об ошибке, иначе

else 

{

for (int i=k; i<n-1;i++) 

a[i]=a[i+1]; // выполняем сдвиг элементов массива

n --; //уменьшаем текущую размерность массива

for ( int i =0; i < n ; i ++) 

cout << a [ i ]<<"\ t ";//выводим измененный массив на экран

}

return 0;

}

Рассмотрим теперь операцию удаления в двумерном массиве. Размерность двумерного массива также зафиксирована на этапе объявления массива. Однако при необходимости можно «смоделировать»удаление целой строки в массиве, выполняя сдвиг всех строк, начиная с k-той на единицу вверх. В этом случае размерность массива не изменится, а текущее количество строк будет уменьшено на единицу. В качестве примера удалим из двумерного массива, строку с номером k.

#include <iostream>

using namespace std;

//функция создает  и заполняем двумерный массив

int ** create(int &n, int&m)

{

cout <<"n=";cin >>n; cout <<"m="; cin >>m;

int **mas = new int *[n];

for (int i=0; i<n;++i) 

mas[i]=new int [m];

for (int i=0; i<n; ++i)

for (int j=0; j<m; ++j)

{

cout<<"mas["<<i<<"]["<<j<<"]=";

cin>>mas[i][j];

}

return mas;

}

//функция выводит  двумерную матрицу на экран  в виде таблицы

void print (int **mas, int n,int m)

{

for (int i=0; i<n; i++,cout<<endl)

for (int j=0; j<m; j++)

cout<<mas[i][j]<<"\t";

}

//функция освобождает память, выделенную под параметр массив

void deleteMas(int **mas, int n)

{

for (int i=0;i<n;i++) 

delete [] mas[i]; 

delete [] mas; 

} 

int main()

{

int n, m, k;

int **a=create(n,m);

print(a,n,m);//выводим первоначальный массив

cout<<"k="; 

cin>>k; //вводим номер строки для удаления

if (k<0 || k>n-1) 

cout<<"error"; /*если номер строки отрицательный или больше номера

последнего  элемента, то выводим  сообщение об ошибке*/

else 

{

delete [] a[k]; //освобождаем память, выделенную для k -той строки массива

for (int i=k; i<n-1; ++i)

a[i]=a[i+1]; //переадресум указатели, начиная с k-той строки

a[n-1]=NULL; //указатель на n-1 строку обнуляем

--n; //уменьшаем текущее количество строк

print(a,n,m); //выводим  измененный массив

}

deleteMas(a, n); //освобождаем память

return 0; 

} 

Результат работы программы

n=4

m=4

k=1 

 

Аналогичным образом  можно удалить k-тый столбец в двумерном массиве. Однако, т.к. нас нет указателей на столбцы массива, сдвиг столбцов нужно будет проводить поэлементно.

#include <iostream>

using namespace std;

int ** create(int &n, int&m)

{

cout <<"n=";

cin >>n; 

cout <<"m=";

cin >>m;

int **mas=new int *[n];

for (int i=0; i<n;++i)