Училищен курс по програмиране на C# (2013/2014), занятие №3

2013Copyright © 2013 DAVID Holding Company

Курс по програмиране на C#

Занятие №3Масиви. Многомерни масиви

Copyright © 2013 DAVID Holding Company

Съдържание

• Масиви• Едномерни масиви• Особености на масивите• Многомерни масиви• Масиви от масиви• Приложения на масивите


Масиви

• Какво е „масив“?– Структура от данни– Множество от елементи от един и същи тип– Константна големина

• Няма възможност за вмъкване или изваждане на елементи

– Едно или повече измерения– Индексиране на елемент


Масиви

• Характеристики на масивите в C#– Референтен тип данни– Тип на елементите– Размерност(и)


Едномерни масиви

• Едномерни масиви в C#– Брой на елементите (дължина/големина на масива) – цяло

неотрицателно число n– Индекси на елементите – целите числа от 0 до n-1 включително



// Деклариране на масивиint[] numbers;byte[] bytes;// Инстанциране на масивиnumbers = new int[10];bytes = new byte[0];// Деклариране с инициализация// с празен масивstring[] lines = new string[50];

• Деклариране на променлива от тип масив– Тип на елементите– Квадратни скоби– Наименование

• Инстанциране на масив– Оператор new– Тип на елементите– Брой на елементите в квадратни

скоби

• Деклариране на променлива и инициализиране с масив



// Инициализиране на масив// със стойностиstring[] names = new string[3] { "Иван", "Валери", "Александър" };double[] temperatures = new double[] { -3.3, 0.2, 7.7, 10.0, 14.5, 11.3 };string[] greetings = new[] { "Hello", "Hi", "Good afternoon" };char[] vowels = { 'а', 'ъ', 'е', 'и', 'о', 'у' };

• Инстанциране на масив с инициализация на елементите– Оператор new– Тип на елементите– Брой на елементите в квадратни

скоби– Списък от стойности на елементите

във фигурни скоби

• Съкратени записи (синтактична захар)


Деклариране и инстанциране на масиви - демо

// Демонстрация



// Достъпване на елемент на масивnames[2]// Прочитане на стойността на елементConsole.WriteLine(temperatures[0]);// Записване на стойност в елементgreetings[1] = "Good morning";

• Достъпване на елементи на масив– Идентификатор на променливата-

масив– Индекс на елемента в квадратни

скоби

• Прочитане на стойността на елемент на масива

• Записване на стойност в елемент на масива


Достъпване на елементи на масив - демо




// Достъпване на дължината на масивbyte[] bytes = new byte[250];Console.WriteLine(bytes.Length);// Обхождане на елементите на масивint[] numbers = new int[10];for (int i = 0; i < numbers.Length; i++){ Console.Write( "Input number #{0}: ", i); numbers[i] = int.Parse(Console.ReadLine());}

• Обхождане на елементите на масив– Дължина на масива– Цикъл for– Индексиране на всеки от елементите

с помощта на брояча на цикъла


Обхождане на елементите на масив - демо




// Обхождане на масив като изброима// колекцияstring[] nouns = new string[] { "cat", "dog", "boy", "job", "tip", "lap", "cup", "mop" };foreach (string noun in nouns){ Console.WriteLine(noun);}

• Масивите като изброими колекции– Предоставят елементите един по

един, започвайки от нулевия– Цикъл foreach– Не се индексират елементите на

масива явно


Масивите като изброими колекции - демо



Особености на масивите

• Масивите са референтни типове – няколко променливи могат да реферират един и същи масив

• Елементите на масивите могат да бъдат референтни или нереферентни типове– Ако типът на елементите е референтен, е възможно повече от

един елемента на един или повече масива да реферират едно и също място в паметта


Особености на масивите - демо



Многомерни масиви

• Многомерни масиви– Двумерни масиви (матрици) – две измерения– Масиви с повече от две измерения– Всяко от измеренията може да има различна дължина– Измеренията са наредени – елементът с индекси m, n не

съвпада с елемента с индекси n, m– Индексирането на елемент винаги е пълно – указва се индекс за

всяко от измеренията– Хомогенност на измеренията - дължината на всяко измерение е

независима от индексите по другите измерения



// Деклариране на двумерен масивint[,] matrix;// Деклариране на тримерен масивdouble[,,] values;// Инстанциране на многомерни масивиmatrix = new int[8, 6];values = new double[5, 5, 4];// Деклариране с инициализация с// празен многомерен масивchar[,] tiles = new char[10, 10];

• Деклариране на променлива от тип многомерен масив– Тип на елементите– Квадратни скоби с i-1 на брой

запетаи

• Инстанциране на многомерен масив– Оператор new– Тип на елементите– Списък с дължините на измеренията

в квадратни скоби



// Инициализиране на двумерен масив// със стойностиbool[,] truthTable = new bool[4, 3] { { false, false, false }, { false, true, false }, { true, false, false }, { true, true, true } };char[,] ticTacToe = { { 'X', 'O', ' ' }, { ' ', 'X', ' ' }, { ' ', ' ', 'O' } };

• Инстанциране на многомерен масив с инициализация на елементите


Деклариране и инстанциране на многомерни масиви - демо




// Достъпване на елемент на двумерен// масивticTacToe[0, 1]// Прочитане на стойността на елемент// на двумерен масивConsole.Write(truthTable[1, 2]);// Записване на стойност в елемент// на двумерен масивticTacToe[2, 0] = 'X';

• Достъпване на елемент на многомерен масив– Идентификатор на променливата-

масив– Списък с индекси на елемента в

квадратни скоби

• Прочитане на стойността на елемент на многомерен масив

• Записване на стойност в елемент на многомерен масив


Достъпване на елементи на многомерен масив - демо




// Достъпване на дължината на измерение// на двумерен масивdouble[,] temperatures = new double[7, 24];Console.WriteLine(temperatures.GetLength(0));// Обхождане на елементите на двумерен// масивfor (int i = 0; i < truthTable.GetLength(0); i++){ for (int j = 0; j < truthTable.GetLength(1); j++) { Console.Write( "{0,5} ", truthTable[i, j]); } Console.WriteLine();}

• Обхождане на елементите на многомерен масив– Дължина на всяко от измеренията– Вложени цикли for– Елементът се индексира в тялото на

най-вътрешния цикъл с помощта на броячите на всички цикли


Обхождане на елементите на многомерен масив - демо



Масиви от масиви

• Масиви от масиви– Наричат се още назъбени масиви (jagged arrays)– Тип на елементите – масив (едномерен, многомерен или

назъбен)– Външният масив може да бъде едномерен или многомерен– Индексирането на елемент се извършва на стъпки– Нехомогенност на измеренията – възможно е два елемента на

външния масив да реферират масиви с различни дължини на измеренията



// Деклариране на масиви от масивиstring[][] families;int[][][] sets;// Инстанциране на масиви от масивиfamilies = new string[2][];sets = new int[10][][];// Деклариране с инициализиране с// празен масивbyte[][] byteGroups = new byte[10][];

• Деклариране на променлива от тип масив от масиви– Тип на елементите на вътрешния

масив– Два или повече чифта квадратни

скоби

• Инстанциране на масив от масиви– Оператор new– Тип на елементите на вътрешния

масив– Дължина на външния масив в

квадратни скоби– Един или повече чифта празни

квадратни скоби– Всеки от елементите на външния

масив е null



// Инициализиране на масив от масиви// със стойностиstring[][] employees = new string[4][] { new string[2] { "Sue", "Peter" }, new string[1] { "Bonnie" }, new string[] { "Ivan", "Kosta" }, new[] { "Max", "Sarah", "John" }, };

• Инстанциране на масив от масиви с инициализация на елементите


Деклариране и инстанциране на масиви от масиви - демо




// Достъпване на елемент на външния// масивfamilies[0]// Достъпване на вътрешен елементemployees[2][1]// Прочитане на стойността на вътрешен// елементConsole.Write(sets[5][2][7]);// Записване на стойност във вътрешен// елементemployees[0][1] = "Miranda";

• Достъпване на елемент на масив от масиви– Идентификатор на променливата-

масив– Индекс на елемента на външния

масив

• Достъпване на вътрешен елемент в масив от масиви– Идентификатор на променливата-

масив– Индекс на елемента на външния

масив– Индекс на елемента на вътрешния

масив


Достъпване на елементи на масив от масиви - демо




// Достъпване на дължината на външния масивConsole.WriteLine(sets.Length);// Достъпване на дължината на вътрешен масивConsole.WriteLine(families[1].Length);// Обхождане на масив от масивиfor (int i = 0; i < employees.Length; i++){ Console.WriteLine("Department {0}:", i); string[] department = employees[i]; for (int j = 0; j < department.Length; j++) { Console.WriteLine(department[j]); }}

• Обхождане на вътрените елементи на масив от масиви– Дължина на външния масив– Дължина на всеки от вътрешните

масиви– Вложени цикли for– Елементът може да се индексира на

стъпки


Обхождане на елементите на масив от масиви - демо




// Обхождане на масив от масиви като// вложени изброими колекцииConsole.Write("{ ");foreach (int[][] outerSet in sets){ Console.Write("{ "); foreach (int[] innerSet in outerSet) { Console.Write("{ "); foreach (int n in innerSet) { Console.Write("{0}, ", n); } Console.Write("} "); } Console.Write("} ");}Console.WriteLine("}");

• Масивите от масиви като вложени изброими колекции– Вложени цикли foreach– Не се индексират елементите явно


Масивите от масиви като вложени изброими колекции - демо



Приложения на масивите

• Сортиране на информация – метод на пряката селекция– Масив с n на брой елемента– n-1 стъпки– На стъпка i се разглеждат елементите с индекси от i до n-1

(включително)– Най-малкият от тях се разменя с елемента с индекс i (в случай

че това не е самият той)– След всяка стъпка, елементите с индекси от 0 до i

(включително) са сортирани във възходящ ред


Сортиране по метода на пряката селекция - демо




• Откриване на прости числа – сито на Ератостен– Масив с n на брой елемента от булев тип– Всички елементи с индекси, по-големи от 1, се инициализират с

true– Открива се първият индекс, който е по-голям от предишното

намерено просто число и на който съответства елемент със стойност true

– Този индекс е следващото просто число– За всички индекси, които са по-големи и са кратни на него, се

присвоява стойност false на съответните им елементи– Изпълнението продължава, докато може да бъде намерено

ново просто число, по-малко от n


Сито на Ератостен - демо




• Лабиринт– Двумерен масив с елементи от символен тип– Всеки елемент представлява квадратно поле от лабиринта

(може да бъде празно пространство или стена)– Координати на играча спрямо горния ляв ъгъл– Безкраен цикъл:

• Изчаква се натискане на клавиш• Ако е натиснат клавиш за движение, се прави опит за преместване в

съответната посока• Ако е натиснат клавиш Escape, цикълът се прекратява• Ако преместването е невъзможно или е натиснат друг клавиш, не се

случва нищо


Лабиринт - демо



Задачи за упражнение

• Създайте програма, в която се въвежда масив от цели числа и се извеждат най-голямото число, най-малкото число и средното аритметично на всички числа в масива.

• Създайте програма, в която се въвежда масив от дробни числа, масивът се сортира във възходящ ред по метода на мехурчето и след това се извеждат сортираните числа. Допълнителни условия:– Потребителят да може да избере дължината на въвеждания

масив;– Потребителят да може да избере между възходящ и низходящ

ред на сортирането.



• Създайте програма, в която се въвежда масив от цели числа и се извежда броят на инверсиите. Два елемента с индекси i и j се намират в инверсия, точно когато i < j и елементът с индекс i е по-голям от елементa с индекс j.

• Създайте програма, в която се въвежда двумерна квадратна матрица от дробни числа и се извеждат сумата на всички елементи по главния диагонал, сумата на всички елементи над него и сумата на всички елементи под него. Главен диагонал наричаме елементите с равни първи и втори индекси.



• Създайте програма, в която се въвежда правоъгълна матрица от температури (дробни числа) със 7 реда и 6 колони. Всеки от редовете съответства на ден от седмицата, започвайки с понеделник. Колоните съответстват на 00:00, 04:00, 08:00, 12:00, 16:00 и 20:00 часа. Всяка клетка от матрицата съдържа температурата в съответния час и ден за една седмица. Програмата трябва да пресметне и изведе средната температура за всеки от седемте дни, както и средната температура за всеки от шестте момента от денонощието.



• Създайте програма, в която се въвеждат текущите оценки (дробни числа между 2 и 6) по един учебен предмет на учениците от един клас. Възможно е всеки от учениците да има различен брой текущи оценки по предмета. Програмата трябва да пресмята и извежда срочната оценка на всеки от учениците (като средно аритметично от текущите му оценки), както и средния успех на целия клас по предмета (като средно аритметично от всички срочни оценки).



• В една местност има n на брой градове (номерирани от 0 до n-1) и някои от тях са свързани с пътища. Създайте програма, в която се въвежда n и след това за всеки от градовете последователно се въвеждат номерата на градовете, които са свързани с него чрез директен път. Програмата трябва да пресметне и изведе двойките градове, които са свързани с най-кратък път, минаващ през точно един друг град, точно два други града и т.н. За простота приемете, че пътищата са еднопосочни (наличието на път от град i до град j не гарантира наличие на обратен път от град j към град i).


Въпроси?


Благодаря!

• Александър Далемски– [email protected]– Skype: musasho– https://facebook.com/adalemski

• ДАВИД академия– [email protected]– http://acad.david.bg/– @david_academy– https://facebook.com/DavidAcademy

mailto:[email protected]

skype:musasho?chat

https://www.facebook.com/adalemski

mailto:[email protected]

http://acad.david.bg/

https://twitter.com/david_academy

https://twitter.com/david_academy

https://facebook.com/DavidAcademy

Education

Училищен курс по програмиране на C# (2013/2014), занятие №3