Pec2

2. Вектори и масиви

Използване на вектори за съхраняване на данни
* Векторът е множество от данни от един и същи вид и последователна номерация на данните
-- дефиниция
vector<double> salaries(10);
-- използване
salaries[4] = 355;
-- номериране на индекси
salaries[0] - първи елемент
salaries[1] - втори елемент
salaries[2] - трети елемент
salaries[3] - четвърти елемент
...
salaries[9] - десети елемент

Индекси на вектори
* Граници на индексите - от 0 до размерността на вектора -1
Грешка при "излизане извън границите на вектора".
* Член-функция за получаване на размерността на вектора
vector<double> salaries(10);
...
for (i = 0; i < salaries.size(); i++) оператор
Типичен цикъл за обхождане на елементите на вектора.
Вектор с 0 елементи:
vector<double> salaries;
* Член-функции за увеличаване и намаляване на размера на вектора
salaries.push_back(елемент);
salaries.pop_back();

Четат се заплати на служители и се чертае графика на заплатите:
#include "ccc_win.cpp"
int main()
{ vector<double> salaries;
bool more = true;
while (more)
{ double s = cwin.get_double("Please enter a salary, 0 to quit: ");
    if (s == 0) more = false;
    else salaries.push_back(s);
}
int i;
double highest = salaries[0];
for (i = 1; i < salaries.size(); i++)
     if (salaries[i] > highest) highest = salaries[i];

cwin.coord(0, 0, highest, salaries.size());
for (i = 0; i < salaries.size(); i++)
{ Point left(0, i);
     Point right(salaries[i], i);
     Line bar(left, right);
     Message label(left, salaries[i]);
     cwin << bar << label;
}
return 0;
}

Векторите като параметри и стойности на функции
* Средно аритметично на елементите на вектор:
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

double average(vector<double> v)
{ if (v.size() == 0) return 0;
   int i;
   double sum = 0;
   for (i = 0; i < v.size(); i++) sum = sum + v[i];
   return sum / v.size();
}

int main()
{ vector<double> salaries(5);
   salaries[0] = 35000.0;
   salaries[1] = 63000.0;
   salaries[2] = 48000.0;
   salaries[3] = 78000.0;
   salaries[4] = 51500.0;

   double avgsal = average(salaries);
   cout << "The average salary is " << avgsal << "\n";
   return 0;
}

* Промяна на стойностите на елементите на вектор:
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

void raise_salaries(vector<double>& s, double p)
{ int i;
for (i = 0; i < s.size(); i++) s[i] = s[i] * (1 + p/100);
}

raise_salaries(salaries, 4.5);

   int i;
   for (i = 0; i < salaries.size(); i++)
      cout << salaries[i] << "\n";
   return 0;
}

* Функцията връща вектор - всички стойности, които попадат в определен интервал.
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

vector<double> between(vector<double> v, double low, double high)
{ vector<double> result;
int i;
for (i = 0; i < v.size(); i++)
if (low <= v[i] and v[i] <= high) result.push_back(v[i]);
return result;
}

vector<double> midrange_salaries
= between(salaries, 45000.0, 65000.0);

   int i;
   for (i = 0; i < midrange_salaries.size(); i++)
      cout << midrange_salaries[i] << "\n";
   return 0;
}

Прости алгоритми за вектори: намиране на стойност, броене и др.
* Намиране на стойност:
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

int find_first_greater(vector<double> a, double t)
{ int i = 0;
   while (i < a.size())
   { if (a[i] > t)   return i;
      else   i++;   }
   return -1;
}

int main()
{ vector<double> salaries(5);
   salaries[0] = 35000.0;
   salaries[1] = 63000.0;
   salaries[2] = 48000.0;
   salaries[3] = 78000.0;
   salaries[4] = 51500.0;

int i = find_first_greater(salaries, 50000);

   if (i > 0)
   { cout << "The first salary above 50000 is at index " << i
         << " and is " << salaries[i] << "\n";
   }
   return 0;
}

* Броене:
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

int count_greater(vector<double> a, double t)
{ int count = 0;
   int i;
   for (i = 0; i < a.size(); i++)
       if (a[i] > t)   count++;
   return count;
}

int count = count_greater(salaries, 50000);

cout << count << " salaries are above 50000\n";
return 0;
}

* Намиране на всички съответствия:
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
#include "ccc_empl.cpp"

vector<int> find_all_greater(vector<double> a, double t)
{ vector<int> pos;
   int i;
   for (i = 0; i < a.size(); i++)
   { if (a[i] > t) pos.push_back(i);   }
   return pos;
}

vector<int> matches = find_all_greater(salaries, 50000);

   int j;
   cout << "These are the salaries above 50000:\n";
   for (j = 0; j < matches.size(); j++)
      cout << salaries[matches[j]] << "\n";
   return 0;
}

* Отстраняване на елемент от вектор:
#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
using namespace std;

void erase(vector<string>& a, int pos)
{ int i;
for (i = pos; i < a.size() - 1; i++) a[i] = a[i + 1];
a.pop_back();
}

void print(vector<string> a)
{ int i;
for (i = 0; i < a.size(); i++)
cout << "[" << i << "] " << a[i] << "\n";
}

int main()
{ vector<string> staff(5);
   staff[0] = "Cracker, Carl";
   staff[1] = "Hacker, Harry";
   staff[2] = "Lam, Larry";
   staff[3] = "Reindeer, Rudolf";
   staff[4] = "Sandman, Susan";
   print(staff);

   int pos;
   cout << "Remove which element? ";
   cin >> pos;

   erase(staff, pos);
   print(staff);
   return 0;
}

* Вмъкване на елемент на вектор:
#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
using namespace std;

void insert(vector<string>& a, int pos, string s)
{ int last = a.size() - 1;
   a.push_back(a[last]);
   int i;
   for (i = last; i > pos; i--) a[i] = a[i - 1];
   a[pos] = s;
}

void print(vector<string> a)
{ int i;
for (i = 0; i < a.size(); i++)
cout << "[" << i << "] " << a[i] << "\n";
}

   int pos;
   cout << "Insert before which element? ";
   cin >> pos;

   insert(staff, pos, "New, Nina");
   print(staff);
   return 0;
}
Успоредни вектори и вектор от обекти
Задачата за най-добро отношение цена-качество на компютри.

#include "ccc_win.cpp"
int main()
{ vector<string> names;
   vector<double> prices;
   vector<int> scores;
   string more;
   do
   { string n = cwin.get_string("Product name:");
      names.push_back(n);
      double p = cwin.get_double("Price:");
      prices.push_back(p);
      int s = cwin.get_int("Score:");
      scores.push_back(s);
      more = cwin.get_string("More data? (y/n)");
   } while (more == "y");

   const double MAX_PRICE = 10000;
   const double MAX_SCORE = 100;
   cwin.coord(0, 0, MAX_PRICE, MAX_SCORE);

   int i;
   for (i = 0; i < names.size(); i++)
   { Message label(Point(prices[i], scores[i]), names[i]);
      cwin << label.get_start() << label;
   }
   return 0;
}
Решение с използване на вектор от обекти.
#include "ccc_win.cpp"

class Product   {
public:
   Product();
   void read();
   void get_price() const;
   void plot() const;
private:
   double price;
   int score;
   string name;
};

Product::Product()
{ price = 1000; score = 0; }

void Product::read()
{ name = cwin.get_string("Product name:");
price = cwin.get_double("Price:");
score = cwin.get_int("Score:");
}

void Product::plot() const
{ Message label(Point(price, score), name);
cwin << label.get_start() << label;
}

int main()
{ vector<Product> data;
   string more;
   do
   { Product c;
      c.read();
      data.push_back(c);
      more = cwin.get_string("More data? (y/n)");
   } while (more == "y");

   const double MAX_PRICE = 10000;
   const double MAX_SCORE = 100;
   cwin.coord(0, 0, MAX_PRICE, MAX_SCORE);

   int i;
   for (i = 0; i < data.size(); i++)
      data[i].plot();
   return 0;
}

Векторите като данни на обект
* Програма за чертаене на многоъгълници:
#include "ccc_win.cpp"

class Polygon
{
public:
   Polygon();
   void add_point(Point p);
   void plot() const;
private:
   vector<Point> corners;
};

Polygon::Polygon() {}

void Polygon::add_point(Point p) { corners.push_back(p); }

void Polygon::plot() const
{ int i;
   int n = corners.size();
   for (i = 0; i < n; i++)
      cwin << Line(corners[i], corners[(i + 1) % n]);
}

int main()
{ Polygon triangle;
   triangle.add_point(Point(1, 1));
   triangle.add_point(Point(3, 4));
   triangle.add_point(Point(2, 6));
   triangle.plot();

   const double PI = 3.141592653589793;
   Polygon pentagon;
   int i;
   for (i = 0; i < 5; i++)
      pentagon.add_point(Point(cos(2 * PI * i / 5),
         sin(2 * PI * i / 5)));
   pentagon.plot();
   return 0;
}

Дефиниране и използване на масиви, масивите като параметри
* Дефиниране и използване:
-- дефиниция
double salaries[10];
-- използване
salaries[4] = 355;
-- номериране на индекси
salaries[0] - първи елемент
salaries[1] - втори елемент
salaries[2] - трети елемент
salaries[3] - четвърти елемент
...
salaries[9] - десети елемент

Обхождане на елементите на масив:
const int SAL_MAXSIZE = 10;
double sal[SAL_MAXSIZE];
int sal_size = 0;
bool more = true;
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; sal_size++; }
}

* Mасивите като параметри на функции
Масивите винаги се предават по 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.
#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++;   }
}

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;
}

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;
}

Масиви от символи
char input = 'y';
char greeting[6] = "Hello";
char greeting[] = "Hello";
char greeting[10] = "Hello";
Проблемът със символа за край на низ при използване на масиви от символи.

Двумерни масиви
#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <cmath>
using namespace std;

const int BALANCES_ROWS = 11;
const int BALANCES_COLS = 6;

double future_value(double initial_balance, double p, int nyear)
{ double b = initial_balance * pow(1 + p/12/100, 12*nyear);
return b; }

void print_table(const double table[][BALANCES_COLS], int table_rows)
{ int i, j;
   cout << fixed << setprecision(2);
   for (i = 0; i < table_rows; i++)
   { for (j = 0; j < BALANCES_COLS; j++)
         cout << setw(10) << table[i][j];
      cout << "\n";
   }
}

int main()
{ double balances[BALANCES_ROWS][BALANCES_COLS];
   int i;
   int j;
   for (i = 0; i < BALANCES_ROWS; i++)
      for (j = 0; j < BALANCES_COLS; j++)
         balances[i][j] = future_value(10000, 5 + i * 0.5,
            5 + j * 5);

print_table(balances, BALANCES_ROWS);
return 0;
}