Поиск минимального (максимального) элемента в массиве

ВВЕДЕНИЕ

Лабораторный практикум посвящен языку Си в его базовом варианте. Для исполнения данного цикла пригодна любая операционная среда и любая система программирования Си, так как те свойства языка, которые здесь изучаются, являются ядром языка и присутствуют во всех ее реализациях. Здесь рассматривается работа в операционной системе Windows XP и системе программирования Borland C.

Описание каждой лабораторной работы начинается с разделов «Цель работы», «Краткие теоретические сведения» и «Примеры решения задач». Указанные в разделе «Краткие теоретические сведения» темы обязательно должны быть изучены по материалам лекционного курса и по литературе до начала лабораторной работы, а также должны быть разобраны все решения, приведенные в разделе «Примеры решения задач».

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 13

ОДНОМЕРНЫЕ МАССИВЫ

Цель работы:получение практических навыков в работе с одномерными массивами.

Краткие теоретические сведения

Массив – это конечная именованная последовательность однотипных величин. Массивы широко используются в том случае, если необходимо обработать много данных, которые пользователь вводит с клавиатуры.

Массив называется одномерным, если он состоит из одной строки и N столбцов (вектор).

Формат описания массива следующий:

тип_элементов имя [размерность];

Размерность – это количество элементов в массиве (целая положительная константа).

Например:

int array[10];

Данная запись означает, что резервируется память для 10 чисел целого типа с именем array и порядковыми номерами (индексами) от 0 до 9 включительно. В Си индексация начинается с нуля,поэтому размер массива, указанный в описании, всегда на единицу больше максимального значения индекса.

Чтобы обратиться к отдельному элементу массива, надо указать имя массива и номер элемента в массиве (индекс) в квадратных скобках. Индекс является целым числом.

array[0] – первый элемент массива, array[9] – последний элемент массива.

Элементы массива обладают всеми атрибутами заданного типа.

Существуют два варианта объявления массива:

§ неинициализированный (например, массив с четырьмя элементами целого типа можно определить как int array[4];);

§ инициализированный. Определяется следующим образом: int array[]={2, 3, 5, 7};

Ввод элементов массива

Ввод элементов одномерного массива с клавиатуры осуществляется следующим образом:

const int n=5; // количество элементов в массиве

float array[n]; // объявление массива

int i; // объявление индекса элементов

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

{ printf(“array[%d]=”, i); // печать подсказки

scanf(“%f”, &array[i]); // считывание с клавиатуры элемента

}

Заполнение массива случайными числами

Пусть требуется заполнить массив равномерно распределенными случайными числами в интервале [a,b]. Поскольку для целых и вещественных чисел способы вычисления случайного числа в заданном интервале отличаются, рассмотрим оба варианта. Здесь и далее предполагается, что в начале программы есть строчка

const int n = 10;

Описание функции-датчика случайных чисел находится в заголовочном файле stdlib.h.

Удобно также добавить в свою программу функцию random:

int random (int N) { return rand() % N; }

которая выдает случайные числа с равномерным распределением в интервале [0,N-1]. Для получения случайных чисел с равномерным распределением в интервале [a,b]надо использовать формулу

k = random ( b – a + 1 ) + a;

Для вещественных чисел формула несколько другая:

x = rand()*(b - a)/RAND_MAX + a;

Здесь константа RAND_MAX– это максимальное случайное число, которое выдает стандартная функция rand.

В приведенном ниже примере массив Aзаполняется случайными целыми числами в интервале [-5,10], а массив X– случайными вещественными числами в том же интервале.

const int n=10;

float x[n];

int i, A[n], a=-5, b=10;;

randomize(); // инициализация генератора случайных чисел

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

A[i]=random(b-a+1)+a; // каждому элементу массива

// присваивает некоторое случайное значение

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

x[i]=(float)rand()*(b-a)/RAND_MAX+a;

Если необходимо, чтобы числа были не только положительными, но и отрицательными, можно записать, например, так:

array[i]=20 – random (100);

Вывод элементов массива

1. Вывод элементов массива в одну строку экрана:

const int n=5;

float array[n];

int i;

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

printf(“%f \t”, array[i]); // \t – табуляция

Для вывода элементов массива в один столбец экрана в функции printf нужно заменить \t на \n – переход на новую строку экрана.

Операция sizeof

С помощью операции sizeof() можно определить размер памяти, которая соответствует идентификатору или типу. Операция sizeof() имеет следующий формат:

sizeof (выражение);

В качестве выражения может быть использован любой идентификатор либо имя типа. Если в качестве выражения указано имя массива, то результатом является размер всего массива (т. е. произведение числа элементов на длину типа).

printf(“%d \n”, sizeof (array));

Суммирование элементов массива

S=0;

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

S=S+a[i];

Удаление элемента из массива

Требуется удалить k-й элемент из массива A размером N. Удалить элемент, расположенный на k-м месте в массиве, можно, сдвинув весь «хвост» массива, начиная с (k+1)-го элемента, на одну позицию влево, т. е. выполняя операции A_i=A_i+1, i=k, k+1, …, N-1.

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

A[i]=A[i+1];

Включение элемента в заданную позицию массива

Перед включением элемента в k-ю позицию необходимо раздвинуть массив, т. е. передвинуть «хвост» массива вправо на одну позицию, выполняя операцию A_i+1=A_i, i= N-1, N-2, …,k. Перемещение элементов массива нужно начинать с конца. В противном случае весь «хвост» будет заполнен элементом A[k]. Далее, k-му элементу присваивается заданное значение B. Размер массива должен быть задан на 1 больше.

const N=6;

void main()

{ int A[N]={1, 2, 3, 4, 5};

int i, k=3, B=10;

clrscr();

for (i=N–2; i>=k; i--)

A[i+1]=A[i];

A[k]=B;

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

printf(“%d\t”, A[i]);

gecth(); }

В результате выполнения получится:

1 2 3 10 4 5

Перестановка элементов в массиве

Перестановка i-го и j-го элементов осуществляется с использованием вспомогательной переменной P (того же типа, что и элементы массива), в которую временно помещается один из элементов массива:

P=A[i]; A[i]=A[j]; A[j]=P;

Поиск минимального (максимального) элемента в массиве

Условно первый (с номером 0) элемент массива считается минимальным (максимальным), затем в цикле путем сравнения находим фактическое значение.

min=A[0]; // начальное значение минимума

imin=0; // начальное значение индекса

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

if (A[i]<min) { min=A[i]; imin=i; }

printf (“min=A[%d]=%d\n”, imin, A[imin]);

Если в массиве несколько элементов имеют минимальное значение, то в imin будет запоминаться индекс первого из них. Если проверять условие A[i]<=min, то – последнего.

Для поиска максимального элемента нужно в улови заменить знак < на знак >.

Примеры решения

1. Ввести массив из n целых чисел. Вычислить сумму (произведение) и количество элементов, кратных 3 и не кратных 2, или вывести сообщение «Таких значений нет».

#include <stdio.h>

#include<conio.h>

void main()

{ const int n=10;

int a[n], s=0, k=0, i;

// s=0; k=0; - начальное значение суммы и количества

/* для произведения вместо s задать

long p=1; начальное значение произведения; long, т.к. произведение быстро растет и выходит за пределы типа int (32767) */

clrscr();

puts("Vvedite massiv");

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

{ printf("a[%d]=",i+1);

scanf("%d",&a[i]);

}

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

// проверка на кратность 3 и не кратность 2 //

if (a[i]%3==0 && a[i]%2!=0) // % - остаток от деления

{ s=s+a[i]; // накапливание суммы

// p=p*a[i]; накапливание произведения

k++; // накапливание количества

}

puts("\nResult");

if (k= =0) puts("net");

else

// \t – табуляция (запрограммированное число пробелов)

printf("s=%d \t k=%d\n",s,k);

// или для произведения

// printf("p=%ld \t k=%d\n",p,k);

// %ld – формат вывода данных типа long (длинный целый)

getch();

}

Если функция getch(); не используется, то просмотреть результат можно нажатием комбинации клавиш Alt-F5.

Проверка, что элемент массива заканчивается заданной цифрой m (ввести с клавиатуры):

puts(“Vvedite zadannoe chislo m”);

scanf(“%d”,&m);

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

if (a[i] % 10 = = m) ….. /* остаток от деления на 10 равен последней цифре числа. Если этот остаток равен m, то …*/

Проверка, что элементы массива являются квадратами некоторого заданного числа P(здесь обязательно требуется подключение файла math.h в разделе #include):

puts(“Vvedite zadannoe chislo P”);

scanf(“%d ”,&P);

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

if (sqrt(a[i]) = = P) // квадратный корень из элемента массива = P

2. В одномерном массиве из n элементов найти и вывести значение и номер первого отрицательного значения или вывести сообщение об отсутствии отрицательных чисел.

При решении данной задачи может потребоваться досрочный выход из цикла (при наличии отрицательного числа), т. е. оператор break.

#include <stdio.h>

#include<conio.h>

#include <stdlib.h>

void main()

{ const int n=10;

int a[n], i;

int f=0; // флажок указывает на успешность поиска

// изначально 0, т. к. еще ничего не найдено

// заполним массив случайными числами

randomize();

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

{ a[i]=20 – random(100);

printf (“%d\t”, a[i]);

}

printf (“\n”); // перевод курсора на новую строку экрана

// начало поиска

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

if (a[i]<0)

{ f=1; //устанавливаем флажок в состояние «истина»

printf (“a[%d]=%d\n”, i, a[i]);

break;

}

if (f= =0) puts (“<0 нет”);

getch();

}

Для поиска значения и номера последнего отрицательного значения массив лучше рассматривать с конца, т. е. при поиске записать for (i=n-1; i>=0; i--)

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: