§17. Таблицы и массивы.

Основные темы параграфа:


-таблицы и массивы

-что такое массив

-описание и ввод значений в массив на Алгоритмическом языке

-цикл с параметром в АЯ

-расчет среднего значения элементов массива

-коротко о главном

-вопросы и задания

-тест самопроверки


Таблицы и массивы


Изучая базы данных, электронные таблицы, вы познакомились с табличным способом организации данных. Вы уже знаете, что большие наборы данных удобно представлять в табличном виде. В таблицах могут храниться данные разных типов. На практике чаще всего приходится встречаться с таблицами, содержащими числовые и символьные (текстовые) данные.

Что такое массив


Представление таблицы в языках программирования называется массивом. Вот, например, таблица, содержащая среднемесячные значения температуры в Перми в 2000 году:



Такую таблицу называют линейной. Она представляет собой последовательность упорядоченных чисел. Для обозначения этих чисел используют индексированные имена. Например, через Т[1] обозначается температура в январе (первом месяце года), Т[5] - температура в мае и т. д.
В программировании линейная таблица называется одномерным массивом. В нашем примере Т - это имя массива. Элементы массива пронумерованы. Порядковый номер элемента называется его индексом. Каждый элемент массива обозначается индексированным именем в следующей форме:

<имя массива> [<индекс>]


Индекс записывается в квадратных скобках: Т[2], Т[10], Т[12]. Индексы могут представляться не только в виде констант, но и в виде целых переменных и даже выражений целого типа: T[i], T[k], T[i+k], T[2*k]. Важно следить, чтобы значения индексов не выходили за допустимые границы. В примере с температурами они должны лежать в диапазоне от 1 до 12.
Все элементы массива должны иметь одинаковый тип. Если массив состоит только из целых чисел, то тип массива - целый. В нашем примере значения температур могут быть дробными, поэтому тип массива - вещественный.
Массив - это пронумерованная конечная последовательность однотипных величин.
Решение задач по обработке массива связано, как правило, с перебором элементов массива. Такой перебор происходит в цикле, в котором изменяется значение индекса от начальной до конечной величины. Для того чтобы организовать ввод исходных данных в массив, нужно также использовать цикл.

Описание и ввод значений в массив на Алгоритмическом языке


Запишем алгоритм ввода значений в массив температур. Сначала посмотрим, как это делается на АЯ. Рассмотрим два варианта алгоритмов на АЯ, использующих разные способы организации цикла.


Обратите внимание на вторую строку алгоритмов. В ней присутствует описание массива температур. В Алгоритмическом языке массив называется таблицей. Запись
вещ таб Т[1:12]
описывает таблицу (массив) вещественного типа, имя которого Т и элементы пронумерованы от 1 до 12.

Цикл с параметром в АЯ


В первом варианте алгоритма используется уже знакомая вам алгоритмическая структура цикла с предусловием. Переменная I играет роль параметра цикла, изменяющегося от 1 до 12 с шагом 1. Внутри цикла она используется в качестве индекса в обозначении элементов цикла: Т[I].
Ввод организован в режиме диалога. Вы уже знаете, что это обязательное условие дружественности интерфейса программы. Перед вводом каждого очередного элемента таблицы на экран будет выводиться его имя. Это результат выполнения команды вывод "Т[", I , "]=". После этого программист должен ввести с клавиатуры соответствующее число (команда ввод Т[I]):
Т[1]= -21
Т[2]= -18
Т[3]= -7.5 и т. д.
Во втором варианте используется алгоритмическая структура, которая называется "цикл с параметром". Ее общая форма такая:
для <параметр цикла> от <начальное значение параметра> до <конечное значение параметра> шаг <величина приращения параметра> повторять
нц
<тело цикла>
кц
Параметром цикла должна быть переменная целого типа. В нашем примере это переменная I. Выполнение тела цикла повторяется для всех последовательных значений параметра от начального до конечного значения включительно с изменением его значения при каждом повторении на величину шага. Следовательно, по второму варианту алгоритма будут выполняться те же самые действия, что и по первому.

Расчет среднего значения элементов массива


Теперь сформулируем задачу обработки массива температур, которую будем решать дальше. Вычислим среднегодовую температуру. Для этого нужно сложить все 12 значений таблицы и разделить сумму на 12. Полученную величину выведем в качестве результата.
Эту задачу легко решить с помощью электронных таблиц. На рис. 3.13 показана такая таблица. В ячейки В2:В13 заносятся значения температур. В ячейку В14 помещается формула: =СРЗНАЧ(В2:В13).
Результат вы видите в ячейке В14.


Табличный процессор - это программа, составленная программистами на некотором языке программирования. Вот мы и разберемся, как программируется вычисление среднего значения числового массива, реализованное в функции СРЗНАЧ.
Запишем алгоритм в полном виде (с вводом, вычислениями и выводом), используя в нем для организации циклов структуру цикла с параметром.


Обратим внимание на следующие особенности алгоритма. Появилась новая переменная Tsred, в которой вычисляется среднее значение:
Tsred=(T[1] + T Г[2] + T [3] + .... + Т[12])/12.
Переменная Tsred имеет вещественный тип. Перед циклом суммирования этой переменной присваивается нулевое значение. Так всегда следует поступать с переменной, в которой накапливается сумма какой-то последовательности слагаемых. При каждом повторении цикла к значению переменной Tsred добавляется очередное слагаемое. После окончания цикла полученная сумма делится на 12. Это искомый результат, который выводится на экран.

Коротко о главном


Массив - ограниченная последовательность однотипных величин.
Линейная таблица в програмировании называется одномерным массивом.
Вописании массива указывается его тип, имя,границы индексов
В алгоритмах, связанных с перебором элементов массива, удобно использовать структуру <цикл параметром>.

Вопросы и задания


1. Что такое массив?
2. Самостоятельно придумайте примеры данных, которые можно организовать в виде массива. В каждом примере отметьте: каким именем можно обозначить массив, как пронумеровать его элементы, какой тип будет иметь массив? Опишите массивы по правилам Алгоритмического языка.
3. Для тех же исходных данных, что рассматриваются в параграфе, составьте алгоритм, в котором вычисляются четыре величины: средние температуры зимних месяцев, весенних месяцев, летних месяцев, осенних месяцев.
4. Вы посетили магазин и купили 10 видов товара. В таблицу Т[1:10] вы записали количество купленного товара каждого вида. В таблицу С[1:10] записали цены единиц каждого вида товара соответственно. Составьте алгоритм вычисления общей стоимости всех покупок.

Тест для самопроверки


Тест для самопроверки