lec01

1. Масиви

** Дефиниране и използване на масиви, масивите като параметри.

Масивите са елемент на езика С за съхраняване на елементи от един и същи тип.
Използват се и в езика С++ като по-бърза и по-ефективна структура в сравнение с типа (шаблона) вектор.
Затова пък масивите са по-неудобни за работа - например техният размер се задава при дефинирането и не може да се променя.

* Дефиниране и използване:
- дефиниция на масив с 10 елемента тип double:
double salaries[10];
- сравни с дефиниция на вектор с 10 елемента тип double:
vector<double> salaries(10);

Индекси на елементите на масив:
- на елементът с индекс 4 се задава стойност 355:
salaries[4] = 355;
- елементите на масива се номерират (индексират), започвайки от 0:
salaries[0] - първи елемент
salaries[1] - втори елемент
salaries[2] - трети елемент
salaries[3] - четвърти елемент
...
salaries[9] - десети елемент

* Задаване на стойности на елементите на масив.
const int SAL_MAXSIZE = 10;
double sal[SAL_MAXSIZE]; /* фиксираме дължината на масива */
int sal_size = 0; /*брой на използваните елементи на масива */
bool more = true;
/* необходими са 2 условия за прекратяване на цикъла - спиране на въвеждането или запълване на всички елементи на масива */
while (more and sal_size < SAL_MAXSIZE)
{ cout << "Enter salary or 0 to quit";
double x;
cin >> x;
if (cin.fail()) more = false
else
{ sal[sal_size] = x; /* задаване на стойност на елемент на масива */
sal_size++; /* увеличаване с 1 на използваните елементи */
}
}

* Mасивите като параметри на функции.

За да се обозначи, че един формален параметър на функция е масив, след името му се пише [].
Масивите винаги се предават чрез псевдоним (по адрес).
За входен параметър на функция масив обикновено се използва константен псевдоним.

double maximum(const double a[], int a_size)
{ if (a_size == 0) return 0;
   double highest = a[0];
   int i;
   for (i = 1; i < a_size; i++)
      if (a[i] > highest) highest = a[i];
   return highest;
}
Следващата програма чете заплати от стандартен вход и отпечатва максималната заплата.
// salarray.cpp
#include <iostream>
using namespace std;

void read_data(double a[], int a_maxsize, int& a_size)
{ a_size = 0;
double x;
while (a_size < a_maxsize and (cin >> x))
{ a[a_size] = x; a_size++; }
}

int main()
{ const int SALARIES_MAXSIZE = 100;
double salaries[SALARIES_MAXSIZE];
int salaries_size = 0;

cout << "Please enter all salary data: ";
read_data(salaries, SALARIES_MAXSIZE, salaries_size);

if (salaries_size == SALARIES_MAXSIZE and not cin.fail())
cout << "Sorry - extra data ignored\n";

double maxsal = maximum(salaries, salaries_size);
cout << "The maximum salary is " << maxsal << "\n";
return 0;
}

Please enter all salary data: 200 240 250 210 290 310 205 q
The maximum salary is 310

** Масиви от символи.

В езика С съхраняването и обработката на низове (С-низове ) се извършва в масиви от символи.
Символите се пазят в типа char, който е числов тип данни с дължина 1 байт.

char ch = 'w';ch = 126;

Отношението число - символ се задава в ASCII таблицата.

Всеки C-низ завършва със специален символ с ASCII код 0.

char greeting[6] = "Hello";
char greeting[] = "Hello";
char greeting[10] = "Hello";

Символ	`H`	`e`	`l`	`l`	`o`	`'\0'`
Индекс	0	1	2	3	4	5

Пример: Добавяне на елементи на един С-низ към друг С-низ.

// append.cpp
01: #include <iostream>
02: using namespace std; 
03: /**
04:    Appends as much as possible from a string to another string
05:    @param s the string to which t is appended
06:    @param s_maxlength the maximum length of s (not counting '\0')
07:    @param t the string to append
08: */             
09: void append(char s[], int s_maxlength, const char t[])
10: {  int i = strlen(s);
11:    int j = 0;
12:    /* append t to s */
13:    while (t[j] != '\0' and i < s_maxlength)
14:    {  s[i] = t[j];
15:       i++; j++;
16:    }
17:    /* add zero terminator */
18:    s[i] = '\0';
19: }
20: 
21: int main()
22: {  const int GREETING_MAXLENGTH = 10;
23:    char greeting[GREETING_MAXLENGTH + 1] = "Hello";
24:    char t[] = ", World!";
25:    append(greeting, GREETING_MAXLENGTH, t);
26:    cout << greeting << "\n";
27:    return 0;
28: }

Превръщането С-низ в типа string и обратно става по следния начин:

string s = "ABCD";
char c[] = s.str(); char c[] = "1234";
string s = static_cast<string>(c);

Пример с използване на функцията atoi от библиотеката cstdlib за превръщане на низ в число:
string year = "1999";
int y = atoi(year.c_str());C_str.cpp
Важно е да не се забравя символа за край на низ при използване на масиви от символи (С-низове), защото много функции, които работят със С-низове и операция изходен поток определят дължината на низа по този символ.

** Двумерни масиви.
За съхранение и обработка на матрици (таблици) се използват двумерни масиви.
При дефиниране на двумерен масив се задават броя на редовете и броя на стълбовете.
Пример: Двумерен масив съхранява съдбата на 10 хиляди щатски долара, инвестирани с различни лихвени проценти за различен брой години (Управяващи оператори II - Вложени цикли)

const int BALANCE_ROWS = 11;
const int BALANCE_COLS = 6;
double balances[BALANCE_ROWS][BALANCE_COLS];

Достъп до елементите на двумерния масив се осъществява с два индекса.

При задаване на двумерен масив като формален параметър на функция трябва да се посочи броят на колоните като константа.
Елементите на двумерния масив се пазят в паметта като редица.
За да се достигне елемента table[i][j] компютърът пресмята i*BALANCE_COLS + j.

// matrix.cpp
01: #include <iostream>
02: #include <iomanip>
03: #include <cmath> 
04: using namespace std;
05: 
06: const int BALANCES_ROWS = 11;
07: const int BALANCES_COLS = 6;
08: 
09: const double RATE_MIN = 5;
10: const double RATE_MAX = 10;
11: const double RATE_INCR = 
12:    (RATE_MAX - RATE_MIN) / (BALANCES_ROWS - 1);
13: const int YEAR_MIN = 5;
14: const int YEAR_MAX = 30;
15: const int YEAR_INCR = 
16:    (YEAR_MAX - YEAR_MIN) / (BALANCES_COLS - 1);
17:  
18: /**
19:    Prints a table of account balances.
20:    @param the table to print
21:    @param table_rows the number of rows in the table.
22: */
23: void print_table(const double table[][BALANCES_COLS], 
24:                                        int table_rows)
25: {  const int WIDTH = 10;
26:    cout << setiosflags(ios::fixed) << setprecision(2);
27:    for (int i = 0; i < table_rows; i++)
28:    {  for (int j = 0; j < BALANCES_COLS; j++)
29:          cout << setw(WIDTH) << table[i][j];
30:       cout << "\n";
31:    }
32: } 
33: /**
34:    Computes the value of an investment with compound interest
35:    @param initial_balance the initial value of the investment
36:    @param p the interest rate per period in percent
37:    @param n the number of periods the investment is held
38:    @return the balance after n periods
39: */
40: double future_value(double initial_balance, double p, int n)
41: {  double b = initial_balance * pow(1 + p / 100, n);
42:    return b;
43: }
44: 
45: int main()
46: {  double balances[BALANCES_ROWS][BALANCES_COLS];
47:    for (int i = 0; i < BALANCES_ROWS; i++)
48:       for (int j = 0; j < BALANCES_COLS; j++)
49:          balances[i][j] = future_value(10000, 
50:             RATE_MIN + i * RATE_INCR,
51:             YEAR_MIN + j * YEAR_INCR);
52: 
53:    print_table(balances, BALANCES_ROWS);
54: 
55:    return 0;
56: }