Конспект урока: Одномерные массивы целых чисел. Описание, заполнение, вывод массива

• Введение в тему
• Описание массива
• Заполнение массива
• Вывод массива

• изучить, как описывается массив на языке программирования Pascal
• научиться заполнять массив целыми числами с клавиатуры
• научиться заполнять массив случайными целыми числами в заданном диапазоне
• научиться выводить массив, состоящий из целых чисел

• Перечислите этапы решения задачи на компьютере.
• Опишите, что происходит на каждом этапе решения задачи на компьютере.
• Сформулируйте, каким образом математическая задача может быть преобразована в компьютерную программу.

Введение в тему 

Изучение массивов является очень важной темой в курсе обучения программированию. Дело в том, что в настоящее время созданы огромные базы данных различных организаций, с которыми постоянно приходится взаимодействовать, находить и обрабатывать информацию. Умение использовать массивы позволит структурировать имеющиеся данные и в кратчайшие сроки получить нужную информацию.

Описание массива

В языке программирования Pascal в массив могут входить только однотипные элементы (например, массив целых чисел).

Чтобы получить доступ к конкретному элементу массива, необходимо обратиться к нему по индексу (адресу элемента массива).

Количество индексов составляют размеренность массива.

Самыми распространёнными задачами на применение массивов являются:

1. Нахождение наибольшего/наименьшего значения элемента массива.
2. Нахождение элемента массива, отвечающего заданным условиям.
3. Нахождение суммы/произведения значений элементов массива.
4. Сортировка значений элементов массива по возрастанию/убыванию.

Перед тем как использовать массив для написания программы на языке программирования Pascal, его необходимо описать.

Описание массива на языке Pascal означает, что необходимо указать его имя (символ или набор символов, довольно часто целиком состоит из букв латинского алфавита), количество элементов и их тип (например, целое число, строка и др.). Чаще всего массивы создаются в разделе описания переменных (var), но также они могут быть описаны в разделе констант (const).

Сравнивая примеры 1 и 2, можно обратить внимание на то, что при описании массива в разделе var указывается, что массив состоит из 5 элементов целочисленного типа, при этом неизвестно, какие именно значения находятся. А в описании массива в разделе const указаны и сами значения, хранящиеся в массиве. 

Получается, что в разделе const не просто выделяются ячейки памяти (в случае примера 2–5 ячеек памяти), а также в данные ячейки заносятся конкретные значения.

Заполнение массива

Заполнить массив можно двумя способами:

1. Пользователь вводит значения элементов массива с клавиатуры.
2. Заполнение массива происходит программно. Значения в ячейки памяти расставляются случайным образом из заданного диапазона.

Рассмотрим оба случая. 

Пример 3

 

Задача 1. Дан массив А, состоящий из 10 элементов, представляющих собой целые числа. Написать программу для нахождения суммы значений элементов массива. Значения элементов массива пользователь самостоятельно вводит с клавиатуры.

 

Решение

 

1. Начнём написание программы с раздела описания переменных 
(рис. 1). Назовём программу summa_chisel.

 

Рис. 1. Раздел описания переменных

 

 

2. Затем создадим программный блок begin … end и попросим пользователя ввести 10 целых чисел (рис. 2).

Рис. 2. Оператор вывода

 

 

Просьбу ввести 10 целых чисел нужно записывать до цикла для того, чтобы она не выводилась в окно вывода много раз (в нашем случае 10 раз), пока пользователь продолжает вводить необходимое количество значений.

 

3. Теперь, чтобы обеспечить ввод всех 10 чисел, необходимо написать цикл for i:=1 to 10 do и, добавив операторные скобки begin … end, далее считываем вводимые пользователем числа в массив и производим суммирование (рис. 3).

Рис. 3. Цикл и суммирование данных

 

 

4. Чтобы вывести полученную сумму введённых пользователем 10 элементов массива, необходимо после закрытия операторных скобок написать оператор вывода writeln и указать сумму, которую нужно вывести (summa) (рис. 4).

Рис. 4. Вывод суммы

 

 

Вся программа, а также пример её работы, представлен на рис. 5.

Рис. 5. Готовая программа с примером выполнения

 

 

Рассмотрим пример задачи, где заполнение массива происходит программным способом, т. е. пользователь не вводит числа.

 

Для наглядности применения генератора случайных чисел изменим условие первой задачи.

Пример 4

 

Задача 2. Дан массив А, состоящий из 10 элементов, представляющих собой целые числа. Написать программу для нахождения суммы значений элементов массива. Значения элементов массива выбираются программой случайным образом, известно только, что числа находятся в диапазоне [0; 99].

 

Решение

 

1. В разделе описания переменных ничего не изменится (рис. 6).

 

Рис. 6. Раздел описания переменных

 

 

2. Из программного блок begin … end удалим просьбу к пользователю вводить 10 целых чисел. Вместо неё запишем процедуру randomize.

 

Далее в цикле for i:=1 to 10 do в операторных скобках для массива А используем функцию random.

В нашем случае диапазон [0; 99], т. е. random(100).

 

Все вышеописанное можно представить следующим программным кодом (рис. 7).

Рис. 7. Использование функции random()

 

 

3. Организуем вывод суммы целых чисел, образованной случайным образом (рис. 8).

Рис. 8. Оператор вывода

 

4. После запуска программа будет выводить разные суммы, но 10 сгенерированных значений выводиться не будут (рис. 9).

Рис. 9. Примеры результата выполнения

 

 

Рассмотрим организацию вывода данных массива и исправим задачу так, чтобы случайные числа, выбранные программой, отображались в окне вывода.

Вывод массива

Массив, также как и другие данные, можно выводить в строку или в столбец; значения расположить рядом, через пробел или пропустив пустую строку и др. 

В отличие от других типов данных, конкретный элемент выводится только если обратиться к нему не только по имени, но и по индексу. Например, вывести переменную А можно, написав write (A), а вывести значение элемента массива можно, написав write (A[i]), i — это индекс массива (может обозначаться и другим символом).

Доработаем задачу 2, чтобы числа, выбранные программой, тоже отображались. Для этого после присваиванию элемента массива А рандомного числа: A[i]:= random(100) запишем вывод этого числа writeln (A[i]).

Исправленная программа будет выглядеть следующим образом (рис. 10).

Рис. 10. Исправленная программа

Результат работы исправленной программы представлен на рис. 11.

Рис. 11. Результат работы исправленной программы

Доработать задачу 2 нужно было обязательно, т. к. пользователю необходимо знать, какие исходные данные привели к полученному результату, иначе данная программа потеряет практическую значимость.