Обработка массивов

Весьма часто приходится иметь дело с большим количеством однотипных данных, например, полученных в результате каких-то наблюдений или эксперимента. Упорядочив соответствующим образом эти данные, например, в таблицу, получим массив.

Рассмотрим особенности использования циклических вычислительных процессов при обработке массивов.

При работе с массивами наиболее типичными являются операции нахождения наибольшего и наименьшего элементов массива, нахождение суммы или среднего арифметического элементов массива, сортировка.

Задача 4. Пусть даны расходы топлива автомобилем за 100 дней. Требуется установить, в какой из дней расход топлива был наибольшим и чему был равен этот расход.

Для решения задачи введем одномерный массив A, содержащий 100 элементов, каждый из которых представляет собой суточный расход топлива автомобиля. Требуется найти наибольший элемент массива и его номер. Напомним, что элементы массива нумеруются с 0.

Сначала организуем ввод массива A с клавиатуры. Ввод массива с известным количеством элементов – это последовательность известного числа однотипных действий, поэтому для ввода массива потребуется цикл с параметром. Условимся, что индекс текущего элемента массива будем обозначать i.

Заведем переменную max, которая будет хранить значение максимального элемента массива. В качестве начального значения этой переменной выберем либо значение первого элемента массива (а можно – десятого, тридцать седьмого), либо заведомо меньшее значение, чем элементы массива (исходя из смысла задачи – 0). Заведем переменную n, которая будет хранить номер максимального элемента массива. Тогда начальный номер максимального элемента будет либо 0 (10, 37), либо такой, которого нет ни у одного элемента массива (в нашем случае – 200, - 1).

Теперь последовательно будем сравнивать значение текущего “потенциально максимального” элемента max со всеми элементами массива. Если наш “потенциально максимальный” элемент на самом деле не является максимальным, то есть, найден элемент массива с большим значением, присвоим переменной max найденное большее значение, а также переприсвоим номер максимального элемента n, заменив его номером найденного элемента.

Алгоритм решения задачи представлен на рисунке 6.

На примере рассмотренной блок-схемы мы видим, что внутри цикла с параметром содержится развилка – это пример вложения одной базовой алгоритмической структуры в другую. Вообще, в рамках структурного подхода возможно два способа построения алгоритма:

• присоединение – одна БАС следует за другой, выход одной структуры совпадает с входом другой;

• вложение – одна БАС находится внутри другой.

Рисунок 6

Язык программирования. Алфавит, синтаксис, основные конструкции

Язык – это совокупность

• алфавита – символов, из которых строятся конструкции языка

• синтаксиса – правил построения конструкций языка

• семантики – законов, по которым осмысливаются конструкции языка.

Формальный язык – искусственный язык, в котором смысл каждой фразы определяется только ее формой. В настоящее время все языки программирования являются формальными.

Контрольное задание будет выполняться на универсальном машинно-независимом алгоритмическом языке высокого уровня – Visual Basic.

Алфавит Visual Basic

• прописные и строчные буквы латинского и русского алфавитов;

• цифры от 0 до 9;

• знаки препинания: . - точка, , - запятая, ; - точка с запятой, : - двоеточие, ' - апостроф, " - кавычки, ( ) - круглые скобки;

• символ пробела;

• знаки арифметических операций: + - плюс; – - минус; * - умножение; / - деление, ^ - возведение в степень;

• знаки логических отношений: < - меньше, > - больше, = - равно;

• некоторые специальные знаки: @ - коммерческое "эт" ("собака"), # - диез (решетка, номер), $ - знак доллара, % - процент, & - амперсанд (коммерческое "и"), \ - обратная косая черта, _ - знак подчеркивания, ! - восклицательный знак, ? - вопросительный знак.

На основе алфавита строятся основные конструкции языка – команды, операторы, функции, процедуры. Кроме того, в языке используется понятие ключевого (служебного) слова.

Правила записи операторов в Visual Basic

• Операторы записываются либо в отдельных строках, либо в одной строке через двоеточие.

• В записи оператора и имени переменной строчные и прописные буквы равнозначны.

• Перед началом комментария ставится апостроф ' . Комментарии транслятором игнорируются.

Ограничения на имена переменных

• При записи имен используются только латинские буквы.

• Имя должно начинаться только с буквы.

• В имени не должно быть пробелов и точек.

• Необходимо соблюдать уникальность имен переменных в рамках одной рассматриваемой процедуры.

• Имена не должны совпадать с зарезервированными словами.

• Количество символов в имени не должно быть более 255.

При этом необходимо стремиться к тому, чтобы имя переменной было информативным.

Перед тем как использовать переменную, ее необходимо описать.

Объявление переменных

Dim имя_переменной As тип

В одном операторе можно одновременно описать несколько переменных, указывая каждую последующую через запятую с указанием типа.

Пример: Dim a1 as Integer, b1 as Integer, a_podpr as Single

Необходимо понимать, что при описании переменная значения не получает.

Типы переменных

Тип	Суффикс	Содержимое	Объем памяти, байт	Диапазон возможных значений
Byte		Целые числа	1	[0; 28-1]
Integer	%	Целые числа	2	[-215; 215-1]
Long	&	Целые числа	4	[-231; 231-1]
Single	!	Вещественные числа одинарной точности	4	[-2128;-2-149] и [2-149; 2128-1]
Double	#	Вещественные числа двойной точности	8	[-21024;-2-1074] и [2-1074; 21024-1]
Currency	@	Вещественные числа (целая часть до 15 цифр, дробная - до 4)	8	[-263·10-4; (263-1) ·10-4]
String	$	Текст	1 для каждого символа	До 216 символов для строк фиксированной длины. До 231 символов для динамических строк
Boolean		Логические значения	2	[True, False]
Date		Дата и время	8	[1.01.100; 31.12.9999]
Object		Объект	4	Ссылка на объект
Variant		Любое	16 (+1 для каждого символа)	Диапазон не определен

Для объявления статического массива после его имени в круглых скобках указывается его верхняя граница. По умолчанию нижней границей является 0.

Объявление массивов

Dim A(9) As Byte 'одномерный массив из 10 элементов

Dim В(1 То 10) As Byte 'тот же массив, но с другими границами

Наряду с переменными, для хранения информации в программе используются константы. Существует две разновидности констант: встроенные и пользовательские. Встроенные константы Visual Basic предлагаются самой системой и предназначены для хранения самой разнообразной информации: используемые цвета, коды “горячих” клавиш и т.д. Встроенные константы имеют префикс vb, например, vbWhite.

Объявление пользовательских констант

Const имя константы As тип = значение

Представление чисел

Числа в Visual Basic представляют собой последовательность цифр со знаком + или - (знак + обычно опускают). Дробная часть отделяется от целой части точкой. При этом если целая часть равна нулю, то ее можно опустить, например, 0.5, -5.68, -.121. Возможна экспоненциальная форма представления чисел (форма с порядком). Например, число 520000 можно записать так: 52Е+4 или 52Е4.

Арифметические операции

Операция	Ее представление в VB
+	+
-	-
·	*
:	/
Возведение в степень	^

При наличии в выражении нескольких арифметических операций порядок их выполнения определяется стандартными математическими правилами приоритета. Операции с одинаковыми приоритетами выполняются в соответствии с порядком их записи в операторе слева направо. Для изменения приоритета используются круглые скобки.

Основные математические функции

Математическая запись	Функция Visual Basic
|x|	Abs(x)
	Sqr(x)
cos x	Cos(x)
sin x	Sin(x)
tg x	Tan(x)
arctg x	Atn(x)
ex	Exp(x)
ln x	Log(x)
Округление числа х с точностью до а десятичных знаков	Round(x, a)
Генератор случайных чисел, распределенных равномерно в интервале [0, 1]	Rnd(x)

Аргумент функции заключается в скобки. Аргумент всех тригонометрических функций задается в радианах, а не в градусах.

Логические операции и операции отношения

Операция	Ее представление в VB
=	=
≠	<>
<	<
>	>
≤	<=
≥	>=
и	And
или	Or
не	Not

Операции преобразования типов

• Функция Str( ) преобразует числовое значение в символьное.

• Функция Val( ) преобразует строковое значение в числовое.

Рассмотрим управляющие конструкции языка, сопоставляя их с соответствующими схемами алгоритмов.

Неполная развилка