Мощь одномерных массивов

Внутри скобок мы можем писать не только числа, но и переменные, и выражения. От этого программа сразу станет с непривычки менее понятной, однако приобретет необыкновенную мощь.

Привыкаем к переменным и выражениям в качестве индексов. Сначала мы должны привыкнуть к переменным и выражениям в качестве индексов. Вот три эквивалентных варианта программы, распечатывающей длины удавов. Вы должны без компьютера убедиться, что все три варианта распечатают одно и то же.

Private Sub Button6_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button6.Click

Dim dlina() As Integer = {0, 500, 400, 600}

Debug.WriteLine(dlina(1))

Debug.WriteLine(dlina(2))

Debug.WriteLine(dlina(3))

End Sub

 

Private Sub Button7_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button7.Click

Dim dlina() As Integer = {0, 500, 400, 600}

Dim i As Integer

i = 1

Debug.WriteLine(dlina(i))

i = 2

Debug.WriteLine(dlina(i))

i = i + 1

Debug.WriteLine(dlina(i))

End Sub

 

Private Sub Button8_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button8.Click

Dim dlina() As Integer = {0, 500, 400, 600}

Dim i As Integer = 1

Dim k As Integer = 10

Debug.WriteLine(dlina(i))

Debug.WriteLine(dlina(k - 8))

i = 2

k = 1

Debug.WriteLine(dlina(k + i))

End Sub

Мощи здесь пока не видно, увидите чуть позже.

Вопрос: Продолжаем привыкать. Не подходя к компьютеру, ответьте, что напечатает следующая процедура:

Private Sub Button5_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button5.Click

Dim a(100), i As Integer

i = 2 : a(3) = 10 : a(i) = 100 : a(i + 6) = a(i) + a(5 - i) : i = 0 : Debug.WriteLine(a(i + 3) + a(2) + a(i + 8))

End Sub

Ответ: 220

Хорошо бы вы получили правильный ответ самостоятельно. Если не смогли получить, значит вы не понимаете чего-то важного или просто невнимательны. В этом случае читайте пояснение:

Первая ступенька: i = 2 ®a(3) = 10 ®a(2) = 100 ®a(2 + 6) = a(2) + a(5 - 2) ®i = 0 ®Debug.WriteLine( a(0 + 3) + a(2) + a(0 + 8))

Вторая ступенька: i = 2 ®a(3) = 10 ®a(2) = 100 ®a(8) = a(2) + a(3) ®i = 0 ®Debug.WriteLine( a(3) + a(2) + a(8))

Третья ступенька: i = 2 ®a(3) = 10 ®a(2) = 100 ®a(8) = 110 ®i = 0 ®Debug.WriteLine( 10 + 100 + 110)

Цикл – мощное оружие при работе с массивами. Теперь решим задачу про суммарную длину удавов в предположении, что удавов не 3, а 1000:

Private Sub Button9_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button9.Click

Dim Число_удавов As Integer = 1000

'Верхняя граница индекса может быть выражена переменной величиной:

Dim dlina(Число_удавов) As Integer

Dim summa, i As Integer

 

'Вводим с клавиатуры длины тысячи удавов, хоть это и утомительно и никто так не делает.

'Здесь на первом выполнении цикла i=1 и поэтому компьютер вводит число в ячейку dlina(1),

'на втором - i=2 и поэтому компьютер вводит число в ячейку dlina(2) и т.д.

For i = 1 To Число_удавов

dlina(i) = InputBox("Введите длину " & i & "-го удава")

Next

 

'Определяем суммарную длину тысячи удавов:

summa = 0

For i = 1 To Число_удавов

summa = summa + dlina(i)

Next

Debug.WriteLine(summa)

End Sub

Отлаживая эту программу, возьмите, конечно, вместо числа 1000 какое-нибудь маленькое число.

Пример. Продолжаем привыкать к индексам. Решим еще одну задачу. Дан ряд из 10 произвольных чисел: a(1), a(2), ... , a(10). Подсчитать и напечатать суммы каждой из восьми троек стоящих рядом чисел.

первая тройка: a(1)+a(2)+a(3)

вторая тройка: a(2)+a(3)+a(4)

третья тройка: a(3)+a(4)+a(5)

......

восьмая тройка: a(8)+a(9)+a(10)

Вот программа:

Private Sub Button10_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button10.Click

Dim a() As Integer = {0, 5, 3, 4, 0, 20, 10, 23, 2, 9, 1000}

Dim i As Integer

For i = 1 To 8

Debug.WriteLine(a(i) + a(i + 1) + a(i + 2))

Next

End Sub

Вот что она напечатает:

Следующие два задания очень важны, так как это ваши первые задания по массивам.

Задание 102.

Напишите с использованием массива программу вычисления среднегодовой температуры. Подсчитайте также количество теплых дней в году (когда температура выше 20 градусов). Узнайте, каким по порядку идет самый жаркий день. (Для отладки в компьютере годом можно считать неделю.)

Задание 103.

Вычислить и распечатать первые 139 чисел Фибоначчи.

Двумерные массивы

Поясним суть двумерных массивов на простом примере. Пусть на целом ряде метеостанций, расположенных в разных точках земного шара, в течение многих дней измеряли температуру воздуха. Показания термометров свели в таблицу. Ограничимся для экономии места тремя станциями и четырьмя днями.

	1-й день	2-й день	3-й день	4-й день
Метеостанция 1	-8	-14	-19	-18
Метеостанция 2
Метеостанция 3

Требуется (в порядке возрастания трудности):

1) Распечатать температуру на 2-й метеостанции за 4‑й день и на 3-й метеостанции за 1‑й день.

2) Распечатать показания термометров всех метеостанций за 2‑й день

3) Определить среднюю температуру на 3-й метеостанции

4) Распечатать всю таблицу

5) Распечатать, в какие дни и на каких метеостанциях температура была в диапазоне 24-26 градусов тепла

 

Для этого обозначим показания термометров при помощи индексированной переменной с двумя индексами по следующей схеме:

t(1,1)	t(1,2)	t(1,3)	t(1,4)
t(2,1)	t(2,2)	t(2,3)	t(2,4)
t(3,1)	t(3,2)	t(3,3)	t(3,4)

Первый индекс в скобках обозначает номер строки (метеостанция), второй – номер столбца (день) прямоугольной таблицы. Такую таблицу математики называют матрицей.

В памяти отводим массив из ячеек типа Integer под значения индексированной переменной t. Будем называть его двумерным массивом:

Dim t (3, 4) As Integer

Аналогично одномерному массиву, первый индекс здесь будет меняться не от 1 до 3, а от 0 до 3, а второй – от 0 до 4. Таким образом в памяти будет отведен следующий массив ячеек:

t(0,0)	t(0,1)	t(0,2)	t(0,3)	t(0,4)
t(1,0)	t(1,1)	t(1,2)	t(1,3)	t(1,4)
t(2,0)	t(2,1)	t(2,2)	t(2,3)	t(2,4)
t(3,0)	t(3,1)	t(3,2)	t(3,3)	t(3,4)

Мы просто не будем пользоваться верхней строкой и левым столбцом.

Программа:

Private Sub Button1_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button1.Click

Dim t(3, 4) As Integer

Dim i, j, s As Integer

'Зададим значения элементов массива примитивным присваиванием:

t(1, 1) = -8 : t(1, 2) = -14 : t(1, 3) = -19 : t(1, 4) = -18

t(2, 1) = 25 : t(2, 2) = 28 : t(2, 3) = 26 : t(2, 4) = 20

t(3, 1) = 11 : t(3, 2) = 18 : t(3, 3) = 20 : t(3, 4) = 25

 

'Выполняем 1 пункт задания:

Debug.WriteLine(t(2, 4) & " " & t(3, 1))

 

'А теперь распечатаем второй столбец массива (2 пункт задания):

Debug.Write("Второй столбец: ")

For i = 1 To 3 : Debug.Write(t(i, 2) & " ") : Next

Debug.WriteLine("") 'Переводим строку

 

'Определим среднее значение элементов третьей строки (3 пункт задания):

i = 3

s = 0

For j = 1 To 4 : s = s + t(i, j) : Next

Debug.WriteLine("Средняя температура равна " & s / 4)

 

'Распечатаем всю таблицу (4 пункт задания):

For i = 1 To 3

For j = 1 To 4

Debug.Write(t(i, j) & " ")

Next j

Debug.WriteLine("") 'Переводим строку

Next i

 

'Распечатаем станции и дни с температурой 24-26 градусов (5 пункт задания):

For i = 1 To 3

For j = 1 To 4

If t(i, j) >= 24 And t(i, j) <= 26 Then Debug.WriteLine("Станция " & i & " день " & j)

Next j

Next i

End Sub

Вот что напечатает эта программа:

20 11

Второй столбец: -14 28 18

Средняя температура равна 18,5

-8 -14 -19 -18

25 28 26 20

11 18 20 25

Станция 2 день 1

Станция 2 день 3

Станция 3 день 4

 

Инициализация двумерного массива. Вместо фрагмента, объявляющего массив и задающего его значения присваиванием:

Dim t(3, 4) As Integer

t(1, 1) = -8 : t(1, 2) = -14 : t(1, 3) = -19 : t(1, 4) = -18

t(2, 1) = 25 : t(2, 2) = 28 : t(2, 3) = 26 : t(2, 4) = 20

t(3, 1) = 11 : t(3, 2) = 18 : t(3, 3) = 20 : t(3, 4) = 25

можно использовать более короткую запись:

Dim t ( , ) As Integer = { {99, 99, 99, 99, 99} , {99, -8, -14, -19, -18} , {99, 25, 28, 26, 20} , {99, 11, 18, 20, 25} }

Разберемся в ней. Верхние границы индексов не указываются, но запятая в круглых скобках остается, чтобы было понятно, что массив двумерный, а не одномерный. Чисел в фигурных скобках нужно столько, чтобы заполнить столбцы 0,1,2,3,4 и строки 0,1,2,3. Каждую строку берем в свои фигурные скобки и отделяем от других строк запятой. Весь массив снаружи «обнимается» дополнительной парой фигурных скобок. Ненужные нам нулевую строку и нулевой столбец я заполнил числами 99, а мог бы и любыми другими, так как в программе мы их не используем.

Задание 104.

Вычислить разницу между максимальной и минимальной температурой во всей таблице.

Какие бывают массивы

Массивы бывают не только числовые, но и строковые и типа Date и многие прочие. Например:

Dim s(50) As String

Это означает, что в каждой из 51 ячеек должно находиться не число, а произвольная строка. А объявление

Dim DT(10) As Date

означает, что в каждой из 11 ячеек должна находиться дата.

Пример. Вот элементарный пример использования строкового массива:

Private Sub Button1_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button1.Click

Dim s(50) As String

s(21) = "Привет"

s(22) = s(21) + " всем!!!"

Debug.WriteLine(s(22))

Debug.WriteLine(Len(s(21)))

End Sub

Вот что напечатает эта программа:

Привет всем!!!

Пример. Вот пример работы с массивами других типов:

Private Sub Button2_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button2.Click

Dim b(30, 6) As Boolean

Dim DT(10) As Date

b(2, 3) = False

b(5, 0) = Not b(2, 3)

Debug.WriteLine (b(5, 0))

DT(2) = #1/15/2003 11:59:42 PM#

DT(0) = DT(2).AddDays(10)

If b(5, 0) Then Debug.WriteLine (DT(0))

End Sub

Вот что напечатает эта программа:

True

25.01.2003 23:59:42

Еще пример:

Enum типРуль

вверх

влево

вниз

вправо

End Enum

 

Private Sub Button3_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button3.Click

Dim Руль(300) As типРуль

Руль(200) = типРуль.влево

Руль(220) = Руль(200) + 1

Debug.WriteLine(Руль(220))

End Sub

Вот что напечатает эта программа:

вниз

Бывают массивы, состоящие из структур, объектов, но о них мы поговорим позже.

Многомерные массивы. Массивы могут быть одномерные, двумерные, трехмерные, четырехмерные и т.д.:

Dim a (10) As Integer	-одномерный массив	11 ячеек
Dim a (10, 5) As Integer	-двумерный массив	66 ячеек (11*6)
Dim a (9, 4, 1) As Integer	-трехмерный массив	100 ячеек (10*5*2)
Dim a (9, 4, 1, 2) As Integer	-четырехмерный массив	300 ячеек (10*5*2*3)