Позначення елементів двовимірних масивів
Завдання (інструкційна картка) для лабораторної роботи
Тема дисципліни.Робота з масивами в Turbo Pascal
Інструкційна картка
Лабораторного заняття № 7
Тема. Двомірні масиви
Мета заняття. Сформувати практичні вміння та навички створювати програми з двомірними масивами, здійснювати пошук максимального та мінімального елементів, визначати індекс даного елемента, кількість елементів, що відповідають заданій умові. Формувати якості особистості студентів та пізнавальний інтерес; показати значення теми для програмування та розв’язування задач; спонукати до пізнавальної, наукової, творчої діяльності; розвивати самостійність, увагу, відповідальність та творче мислення.
Методичне забезпечення
1. Глинський Я. М. Паскаль: навчальний посібник / Глинський Я. М., Анохін В. Є., Ряжська В. А. – Львів: СПД Глинський, 2010. – 192 с.
2. Нога Л. В. Конспект лекцій з дисципліни “Основи програмування та алгоритмічні мови” Частина 1 і 2 / Нога Л. В. – Херсон: Веселка, 2006. – 134 с.
3. Інструкційні картки.
Матеріально-технічне забезпечення
1. Комп’ютери, конспекти лекцій, конспекти практичного заняття.
2. Інструкційні картки до лабораторного заняття, роздруковані завдання по варіантах.
Питання для актуалізації опорних знань
1. Що називають двовимірним масивом?
2. Якою може бути розмірність масиву у мові Pascal?
3. Приведіть приклад двовимірного масиву.
4. Чому масив є структурованим типом даних?
5. Що таке розмірність масиву? Чи існують обмеження на розмірність масиву?
6. Якого типу можуть бути елементи масиву?
7. Якого типу можуть бути індекси елементів масиву?
8. Які прості типи даних відносяться до порядкових?
9. Якими способами може бути сформований масив? Приведіть приклади.
Правила техніки безпеки
Перед початком роботи потрібно перевірити стан обладнання, робочого місця.
Під час роботи потрібно дотримуватися правил експлуатації комп’ютерного обладнання.
При роботі за комп’ютером слід дотримуватись правил особистої безпеки, зберігати відстань від рівня очей до монітора, від робочого стола до тіла.
Забороняється ходити по комп’ютерній лабораторії, розливати рідину на підлогу, столи, обладнання, заходити з їжею, розмовляти між собою.
Загальні відомості з теми
Позначення елементів двовимірних масивів
Масив– це пронумерована послідовність величин однакового типу, позначувана одним ім'ям. Елементи масиву розташовуються в послідовних комірках пам'яті. Елементи позначаються ім'ям масиву та індексом. Кожне зі значень, що складає масив, називається його компонентом (або елементом масиву).
Масив даних у програмі розглядається як змінна структурованого типу. Масиву привласнюється ім'я, за допомогою якого можна посилатися як на масив даних у цілому, так і на кожний з його компонентів.
Змінні, що представляють компоненти масивів, називаються змінними з індексами на відміну від простих змінних, що представляють у програмі елементарні дані. Індекс у позначенні компонентів масивів може бути константою, змінною або виразом порядкового типу.
Якщо за кожним елементом масиву закріплений тільки один його порядковий номер, то такий масив називається лінійним. Взагалі кількість індексів елементів масиву визначає розмірність масиву. По цій ознаці масиви діляться на одномірні (лінійні), двовимірні, тривимірні і т.п.
Прикладами двовимірних масивів: місця в залі для глядачів театру, де кожне місце характеризується номером ряду й номером крісла в ряді; таблиця результатів спортивного чемпіонату, де всі команди характеризуються результатом гри з кожним із суперників та ш.
Елементи двовимірного масиву (дані можуть бути подані у вигляді таблиці) визначаються іменем масиву та двома індексами: перший індекс означає номер рядка М, а другий – номер стовпця N, на перетині яких стоїть елемент.
Масив, як і будь змінна TP-програми, перед використанням має бути оголошеним у розділах оголошення типів та змінних.
Опис типів двовимірних масивів у мові Pascal здійснюється аналогічно опису типів одномірних масивів з додаванням діапазону зміни другого індексу.
Загальний вигляд інструкції оголошення масиву такий:
Ім’я: array[нижній перший індекс. верхній перший індекс, нижній другий індекс .. верхній другий індекс ] of тип;
де ім’я - ім’я змінної масиву;
array -зарезервоване слово мови TPascal, яке означає, що змінна є масивом;
нижній перший індекс, верхній перший індекс, нижній другий індекс, верхній другий індекс нижній індекс - цілі константи, які визначають діапазон зміни індексу елементів масиву та кількості елементів (розмір) масиву;
тип – тип елементів масиву.
Наприклад, задана матриця А розмірністю 3х4 має наступний вид:
Тут елемент A[2,1]=5, A[1,2]=-7, A[3,2]=5, A[3,3]=-8. Перший індекс елемента двовимірного масиву задає номер рядка матриці, у якій розташований елемент, другий індекс – номер стовпця.
Якщо число рядків матриці рівняється числу стовпців, то матриці даного типу називаються квадратними. Елементи квадратної матриці виду B[1,1], B[2,2], B[3,3]... становлять головну діагональ матриці. Іноді вводять поняття побічної діагоналі квадратної матриці для елементів виду B[1,N], B[2,N-1], B[3,N-2]...B[N,1], де N - число рядків (стовпців) матриці.
Приклади:
TYPE MATR = ARRAY [1..4,1..5] OF INTEGER;
TYPE B = ARRAY [2..9,0..6] OF REAL;
TYPE C=ARRAY[-1..4,-1..4] OF CHAR.
Також допускається вказівка імені іншого типу масиву як тип елементів масиву, наприклад:
TYPE VEC=ARRAY[1 ..4] OF REAL;
MAS=ARRAY[1..5] OF VEC.
Такий запис еквівалентний наступному:
TYPE MAS = ARRAY[1..5,1..4] OF REAL.
В результаті наведеного вище опису тип масиву MAS буде оголошений як тип двовимірного масиву, перший індекс якого буде мінятися від 1 до 5, а другий індекс - від 1 до 4, тобто розмірність масиву складе 5 4 елементів.
При введенні та виведенні елементів двовимірних масивів використаються вкладені цикли, у яких зовнішній оператор циклу, як правило, задає зміну рядків масиву, внутрішній оператор циклу - зміну стовпців.
Зміст роботи
1. Вивчити теоретичний матеріал.
2. Виконати індивідуальне завдання.
3. Скласти звіт, в якому відповісти на теоретичні питання, описати алгоритм, описати програму, привести контрольний приклад виконання програми.
Індивідуальні завдання:
Створити блок-схему та програму на мові Pascal для приведеної задачі згідно варіанту:
1. Нехай задана матриця А розмірністю n×m із дійсних чисел. Знайти найменший елемент у третьому рядку даної матриці.
2. Обчислити суму від’ємних елементів четвертого рядка двовимірного масиву F.
3. Визначити кількість позитивних елементів першого рядка двовимірного масиву P.
4. Знайти найбільший елемент та його індекси у двовимірному масиві H.
5. Знайти найменший елемент та його індекси у двовимірному масиві С.
6. Обчислити суму позитивних елементів двовимірного масиву D.
7. Визначити кількість позитивних елементів у кожному стовпці двовимірного масиву X.
8. Обчислити добуток позитивних елементів двовимірного масиву А.
9. Для кожного стовпця двовимірного масива Z обчислити добуток елементів, що не дорівнюютть нулю.
10. Дано квадратну матрицю А розміру n x n цілих чисел. Знайти номера стовпчиків, всі елементи яких - нулі.
11. Перетворити двовимірний масив G, поділивши значення елементів кожного рядка на значення першого елементу цього рядка
12. Визначити кількість від’ємних елементів кожного рядка двовимірного масиву C
13. Дано квадратну матрицю А розміру n x n цілих чисел. Знайти номера стовпчиків, в яких елементи однакові.
14. Дано квадратну матрицю А розміру n x n цілих чисел. Знайти номера стовпчиків, елементи кожного з який утворять зростаючу послідовність.
15. У даній квадратній матриці розміру n x n цілих чисел зазначити індекси всіх елементів, що мають найбільше значення.
16. Дано квадратну матрицю розміру n x n. Одержати транспоновану матрицю.
17. Дано дійсну матрицю розміру m x n. Знайти суму найбільших значень елементів її рядків.
18. Дано дійсну матрицю розміру m x n. Знайти середнє арифметичне найбільшого і найменшого елементів матриці.
19. Визначити номери колонок двовимірного масиву C, які містять позитивні елементи.
20. Для кожного рядка двовимірного масива D обчислити суму елементів колонок з парними номерами.
Методичні РЕКОМЕНДАЦІЇ
1. Для виконання лабораторної роботи потрібно перш за все опрацювати теоретичний матеріал.
2. Виконати індивідуальне завдання.
3. Показати результат роботи викладачеві.
4. Скласти звіт, в якому відповісти на теоретичні питання, описати алгоритм, тобто створити блок-схему, описати програму (лістинг програми з коментарями), привести контрольний приклад виконання програми (результат роботи програми).
5. Здати робоче місце, а оформлений звіт – викладачеві на підпис.
6. Під час виконання лабораторної роботи дотримуватися правил безпеки.