Краткая теоретическая справка

Так же, как и во многих других языках программирования, двумерный массив – это одномерный массив одномерных массивов элементов любого типа. Как и для одномерного массива указывается количество элементов в массиве, например,

int x[5][7]; // Двумерный массив целых чисел (5 строк по 7 элементов)

Для использования одного элемента двумерного массива необходимо указать оба индекса (индекс строки и индекс столбца), например,

x[2][4] = 5; // Четвертому элементу второй строки присваивается 5

Особенным для языка Си является то, что можно получить указатель на одномерный массив, входящий в состав двумерного массива. Например, адрес начала второго массива будет выглядеть так:

x[2].

Тот же самый адрес второго массива можно представить в виде

(x+2).

Здесь x – адрес начала двумерного, а смещение на 2 относительно этого начала дает увеличение адреса на 14 байтов (размер одномерного массива равен 7, а после умножения на 2 и получаем число 14).

Используя оператор разыменования, по адресу массива можно получить обращение ко второй строке двумерного массива

*(x+2).

Ну а теперь, если вспомнить тему № 5, легко получить другой вариант записи присваивания четвертому элементу второй строки значения 5

*(*(x+2)+4) = 5// Четвертому элементу второй строки присваивается 5.

В этой форме записи присутствуют два оператора разыменования. Поэтому часто в отношении переменной x (двумерного массива) говорят, что это указатель на указатель, хотя это утверждение требует некоторых пояснений, которые будут даны ниже, при рассмотрении примеров обработки двумерных массивов.

Для использования всего того, что сделано в работе по теме №5, можно просто копировать функции из файла решения задачи по теме №5, а можно использовать другой прием. Алгоритм следующий:

1.Создадим новый проект, например, с именем 7.

2.Копируем в рабочий каталог проекта 7 файл с решением задачи по теме №5, но с именем 5.h.

3.Редактируем файл 5.h, оставляя только заголовки функций, например, получится следующее содержимое

// 1. Инициализация генератора случайных чисел

void Randomize();

//2. Генератор случайного числа в диапазоне от 0 до range

int Random(int range);

// 3. Проверка повторения случайного числа

// c - указатель начала массива, n - индекс нового элемента

int Test_Repetition(int *c, int n);

// 4. Добавить новый элемент

// с - указатель начала массива, n - номер нового элемента

// range1, range2 – левая и правая границы диапазона

void New_Item(int *c, int n, int range1, int range2);

// 5. Заполнение одномерного массива

// c - массив, n - количество элементов

void Filling (int *c, int n, int range1, int range2);

// 6. Распечатка одномерного массива

void Print(int *c, int n);

// 7. Поиск минимального значения

// с – указатель на начало одномерного массива,

// n - количество элементов массива,

// index – указатель на индекс минимума

int Min(int *c, int n, int *index);

// 8. Создание дубликата массива в динамической памяти

int * Copy (int *c, int n);

// 9. Обмен элементов местами в массиве

void Exchange (int *c, int n, int k);

// 10 .Сортировка методом прямого поиска

void SearchSort ( int *c, int n );

4.Копируем в рабочий каталог проекта 7 файл с решением задачи по теме №5, но с именем 5.c.

5.Редактируем файл 5.c и получаем

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <locale.h>

#include <time.h>

// 1. Инициализация генератора случайных чисел

void Randomize()

{

srand(time(0));

}

//2. Генератор случайного числа в диапазоне от 0 до range

int Random(int range)

{

return (rand() % range);

}

// 3. Проверка повторения случайного числа

// c - указатель начала массива, n - индекс нового элемента

int Test_Repetition(int *c, int n)

{ int x, j;

x = 0; // Считаем, что значение новое

// Цикл сравнения со всеми предыдущими

for (j=0; j<n; j++)

if (*(c+n)==*(c+j))

{

x = 1; // Элементы совпали

break;

}

return x;

}

// 4. Добавить новый элемент

// с - указатель начала массива, n - номер нового элемента

// range1, range2 – левая и правая границы диапазона

void New_Item(int *c, int n, int range1, int range2)

{ int x = 0; // Элементы массива разные

do

{

c[n] = Random(range2 - range1) + range1; // Новое значение

x =Test_Repetition(c,n); // Проверка на повторение

}

while (x==1); // Повторять, когда элементы совпали

}

// 5. Заполнение одномерного массива

// c - массив, n - количество элементов

void Filling (int *c, int n, int range1, int range2)

{ int i;

c[0]=Random (range2 - range1) + range1; // Элемент с индексом 0.

// Цикл заполнения массива

for (i=1;i<n; i++) // Цикл заполнения элементов значениями

New_Item(c, i, range1, range2);

}

// 6. Распечатка одномерного массива

void Print(int *c, int n)

{ int i;

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

printf("%4d",c[i]);

puts(""); // Переход на новую строку

}

// 7. Поиск минимального значения

// с – указатель на начало одномерного массива,

// n - количество элементов массива,

// index – указатель на индекс минимума

int Min(int *c, int n, int *index)

{ int i, min;

min = c[0]; // Начальное значение минимума

(*index) = 0; // Начальное значение индекса минимума

for ( i=1; i<n; i++ )

if (c[i]<min)

{

min = c[i];

(*index) = i;

}

return min;

}

// 8. Создание дубликата массива в динамической памяти

int * Copy (int *c, int n)

{ int *m, i;

// Резервирование памяти под дубликат массива

m = (int*)malloc(sizeof(int)*n);

// Копирование массива

for ( i = 0; i<n; i++ ) m[i] = c[i];

// Функция возвращает адрес нового массива

return m;

}

// 9. Обмен элементов местами в массиве

void Exchange (int *c, int n, int k)

{ int tmp; //Переменная для временного хранения данных

tmp = c[n];

c[n] = c[k];

c[k] = tmp;

}

// 10 .Сортировка методом прямого поиска

void SearchSort ( int *c, int n )

{ int i, min, indexMin; int *p;

for ( i=0; i<n-1; i++) // Определить массив с индексами от i до n

{ p = (c+i); // Задать адрес начала массива

min = Min (p, n-i, &indexMin); // Найти минимум в массиве

// Обменять местами минимальный элемент с первым

Exchange ( p, 0, indexMin ); }

}

6.Включаем файлы 5.h и 5.c в проект.

7.Копируем в рабочий каталог проекта 7 файл с решением задачи по теме №5, но с именем main.c. Редактируем файл к следующему виду (обратите внимание на стрку #include “5.h”)

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <locale.h>

#include "5.h"

#define N 15

inline void Rus() // Русификация вывода в консольное окно

{

setlocale( LC_CTYPE, ".1251" );

}

void Title()

{

puts("Лабораторная работа №5");

puts("Задание:");

puts("1. Заполнить массив неповторяющимися числами");

puts(" в диапазоне от -30 до +70.");

puts("2. Распечатать одномерный массив.");

puts("3. Найти минимальное значение в массиве и его индекс.");

puts("4. Сделать дубликат массива в динамической памяти.");

puts("5. Провести сортировку массива-дубликата методом");

puts(" прямого поиска");

puts("6. Распечатать результат сортировки.");

puts("7. Удалить дубликат из динамической памяти. ");

}

// Главная функция

int main()

{

int m[N];

int min, IndexMin;

int *Duplicate;

Rus();

Randomize();

Title();

puts(" Заполнение массива");

Filling(m,N,-30,70);

puts(" Распечатка массива ");

Print (m,N);

puts(" Минимальное значение массива ");

min = Min(m,N,&IndexMin);

printf("min = %d его индекс = %d ", min, IndexMin);

puts(" Создание дубликата массива ");

Duplicate = Copy(m,N);

puts(" Распечатка дубликата массива ");

Print (Duplicate,N);

puts(" Сортировка дубликата методом прямого поиска");

SearchSort(Duplicate,N);

puts(" Распечатка дубликата массива после сортировки ");

Print (Duplicate,N);

puts(" Удаление дубликата");

free(Duplicate);

return 0;

}

8.Компилируем и запускаем эту программу на исполнение, чтобы убедиться, что все преобразования сделаны правильно.

 

Теперь в любой программе можем использовать функции обработки одномерных массивов, подключив в программу подготовленные файлы 5.h и 5.c, что и сделаем в следующих примерах.