| §2.2 Одномерные массивы целых чисел

Уроки 11 - 14
§2.2 Одномерные массивы целых чисел
Описание, заполнение, вывод массива
Вычисление суммы элементов массива
Последовательный поиск в массиве
Сортировка массива

Ключевые слова:

Массив
описание массива
заполнение массива
вывод массива
обработка массива
последовательный поиск
сортировка

До сих пор мы работали с простыми типами данных. Для решения многих практических задач из простых типов образуют составные типы данных, так называемые структуры данных. Примером такой структуры является одномерный массив.

Массив - это совокупность фиксированного количества однотипных элементов, которым присвоено общее имя. Доступ к отдельному элементу массива осуществляется по его номеру (индексу).

С подобными объектами - числовыми последовательностями - вы уже встречались на уроках математики. Например, члены арифметической прогрессии обозначались так: а 1 , а 2 , а 3 , ..., а n .

Размерность массива - это количество индексов, необходимое для однозначного доступа к элементу массива. Массивы с одним индексом называют одномерными, с двумя - двумерными и т. д. Мы будем рассматривать одномерные массивы.

Решение разнообразных задач, связанных с обработкой массивов, базируется на использовании таких типовых алгоритмов, как:

Суммирование значений элементов массива;
поиск элемента с заданными свойствами;
сортировка массива.

2.2.1. Описание массива

Перед использованием в программе массив должен быть описан, т. е. должно быть указано имя массива, количество элементов массива и их тип. Это необходимо для того, чтобы выделить участок памяти нужного размера для хранения массива. Общий вид описания одномерного массива:

Пример

Здесь описан массив а из 10 целочисленных значений. При выполнении этого оператора в памяти компьютера будет выделено место для хранения десяти целочисленных переменных.

Массив, элементы которого имеют заданные начальные значения, может быть описан в разделе описания констант:

В этом случае не просто выделяются последовательные ячейки памяти - в них сразу же заносятся соответствующие значения.

2.2.2. Заполнение массива

Заполнять массив можно, либо вводя значение каждого элемента с клавиатуры, либо присваивая элементам некоторые значения в программе. При этом может использоваться цикл с параметром.

Например, для ввода с клавиатуры значений элементов описанного выше массива а используется следующий цикл с параметром:

Задавать значения элементов массива можно с помощью оператора присваивания. Например:

В следующем фрагменте программы организовано заполнение целочисленного массива а, состоящего из 10 элементов, случайными числами, значения которых изменяются в диапазоне от 0 до 99:

2.2.3. Вывод массива

Во многих случаях бывает полезно вывести значения элементов массива на экран. Так, если значения массива генерировались случайным образом, то необходимо знать, каков исходный массив. Также нужно знать, каким стал массив после обработки.

Значения элементов массива можно вывести в строку, разделив их пробелом:

Более наглядным является следующий вариант вывода элементов массива с пояснениями в столбик:

На основании рассмотренных примеров запишем программу, в которой осуществляется: заполнение целочисленного массива а , состоящего из 10 элементов, случайными числами, значения которых изменяются в диапазоне от 0 до 99; вывод массива а на экран.

2.2.4. Вычисление суммы элементов массива

Пример . В некотором населённом пункте я домов. Известно, сколько людей проживает в каждом из домов. Составим алгоритм подсчёта количества жителей населённого пункта.

Исходные данные (количество жильцов) здесь представлены с помощью одномерного массива а , содержащего n элементов: a - количество жильцов дома 1, а - количество жильцов дома 2, ..., а[n] - количество жильцов дома n. В общем случае a[i] - количество жильцов дома n, где i принимает целочисленные значения от 1 до n (кратко обозначим это в блок-схеме как ). Результат работы алгоритма обозначен через s.

Суммирование элементов массива осуществляется по тому же принципу, что и суммирование значений простых переменных: за счёт поочерёдного добавления слагаемых:

1) определяется ячейка памяти (переменная s), в которой будет последовательно накапливаться результат суммирования;
2) переменной s присваивается начальное значение 0 - число, не влияющее на результат сложения;
3) для каждого элемента массива из переменной s считывается её текущее значение и складывается со значением элемента массива; полученный результат присваивается переменной s.

Описанный процесс наглядно можно изобразить так:

Запишем соответствующую программу на языке Паскаль.

Сравните программы n_2 и n_3. Выделите в них общие блоки. Обратите внимание на различия.

Каким образом в программе n_3 уточнена информация, представленная в примере о домах населённого пункта?

2.2.5. Последовательный поиск в массиве

В программировании поиск - одна из наиболее часто встречающихся задач невычислительного характера.

Можно выделить следующие типовые задачи поиска:

1) найти наибольший (наименьший) элемент массива;

2) найти элемент массива, значение которого равно заданному значению.

Для решения таких задач в программе необходимо организовать последовательный просмотр элементов массива и сравнение значения очередного просматриваемого элемента с неким образцом.

Рассмотрим подробно решение задач первого типа: нахождение наибольшего (наименьшего) элемента.

Представим себе одномерный массив в виде стопки карточек, на каждой из которых написано число. Тогда идея поиска наибольшего элемента массива может быть представлена следующим образом:

1) возьмём верхнюю карточку (первый элемент массива), запомним имеющееся на карточке число (запишем его мелом на доске) как наибольшее из просмотренных; уберём карточку в сторону;

2) возьмём следующую карточку; сравним числа, записанные на карточке и на доске; если число на карточке больше, то сотрём число, записанное на доске, и запишем там то же число, что и на карточке; если же новое число не больше, то на доске оставим имеющуюся запись; уберём карточку в сторону;

3) повторим действия, описанные в п. 2, для всех оставшихся карточек в стопке.

В итоге на доске будет записано самое большое значение элемента просмотренного массива.

В программировании при обосновании корректности циклических алгоритмов используется понятие инварианта цикла.

Инвариант цикла - логическое выражение (условие), зависящее от переменных, изменяющихся в теле цикла; оно истинно непосредственно перед началом выполнения цикла и после каждого прохода тела цикла.

Условие «записанное на доске число - самое большое из всех просмотренных до сих пор» является инвариантом цикла для рассмотренного алгоритма.

Так как доступ к значению элемента массива осуществляется по его индексу, при организации поиска наибольшего элемента в одномерном массиве можно искать его индекс. Обозначим искомый индекс imax. Тогда описанный выше алгоритм в сформированном нами массиве а на языке Паскаль можно записать так:

Если в массиве несколько элементов, значения которых равны максимальному значению, то данная программа найдёт первый из них (первое вхождение). Подумайте, что следует изменить в программе, чтобы в ней находился последний из максимальных элементов. Как следует преобразовать программу, чтобы с её помощью можно было найти минимальный элемент массива?

Результатом решения задачи второго типа (нахождение элемента массива, значение которого равно заданному значению) может быть:

K - индекс элемента массива такой, что a[k] = х, где х - заданное число;
сообщение о том, что искомого элемента в массиве не обнаружено.

Программа поиска в сформированном нами массиве а значения, равного х, может выглядеть так:

В этой программе последовательно просматриваются все элементы массива. Если в массиве несколько элементов, значения которых равны заданному числу, то программа найдёт последний из них.

Во многих случаях требуется найти первый из элементов, имеющих соответствующее значение, и дальнейший просмотр массива прекратить. Для этой цели можно использовать следующий фрагмент программы:

Здесь выполнение алгоритма будет прервано в одном из двух случаев: 1) в массиве найден первый из элементов, равный заданному; 2) все элементы массива просмотрены.

Запишите полный текст программы и выполните её на компьютере.

Зачастую требуется определить количество элементов, удовлетворяющих некоторому условию. В этом случае вводится переменная, значение которой увеличивается на единицу каждый раз, когда найден нужный элемент.

Определите, количество каких элементов подсчитывается с помощью следующего фрагмента программы.

Если требуется определить сумму значений элементов, удовлетворяющих некоторому условию, то вводят переменную, к значению которой прибавляют значение найденного элемента массива.

Определите, какому условию удовлетворяют элементы массива, значения которых суммируются с помощью следующего фрагмента программы.

Запишите полные тексты двух последних программ и выполните их на компьютере.

2.2.6. Сортировка массива

Под сортировкой (упорядочением) массива понимают перераспределение значений его элементов в некотором определённом порядке.

Порядок, при котором в массиве первый элемент имеет самое маленькое значение, а значение каждого следующего элемента не меньше значения предыдущего элемента, называют неубывающим .

Порядок, при котором в массиве первый элемент имеет самое большое значение, а значение каждого следующего элемента не больше значения предыдущего элемента, называют невозрастающим .

Цель сортировки - облегчить последующий поиск элементов: искать нужный элемент в упорядоченном массиве легче.

Вы уже встречались с сортировкой при работе с базами данных. Сейчас мы рассмотрим один из возможных вариантов 1 реализации механизма этой операции - сортировку выбором.

1 С другими способами сортировки вы познакомитесь на уроках информатики в 10-11 классах.

Сортировка выбором (например, по невозрастанию) осуществляется следующим образом:

1) в массиве выбирается максимальный элемент;
2) максимальный и первый элементы меняются местами; первый элемент считается отсортированным;
3) в неотсортированной части массива снова выбирается максимальный элемент; он меняется местами с первым неотсортированным элементом массива;
4) действия, описанные в п. 3, повторяются с неотсортированными элементами массива до тех пор, пока не останется один неотсортированный элемент (его значение будет минимальным).

Рассмотрим процесс сортировки выбором на примере массива а = {0, 1, 9, 2, 4, 3, б, 5}.

В этом массиве из 8 элементов операцию выбора максимального элемента мы проводили 7 раз. В массиве из п элементов такая операция будет проводиться n - 1 раз. Объясните почему.

Приведём фрагмент программы, реализующий описанный алгоритм:

Здесь мы использовали один цикл внутри другого. Такая конструкция называется вложенным циклом.

Запишите полный текст программы и выполните её на компьютере для рассмотренного в примере массива а.

2.2.7. Другие структуры данных

Многие современные приложения (диалоговые, сетевые, инструментальные системы, операционные системы и др.) работают с данными, объём которых заранее не может быть ограничен определённой величиной. Предположим, разрабатывается большой программный комплекс, при работе которого в оперативной памяти будет храниться большое количество различных данных, представленных в форме массивов. Область памяти, отводимая для каждого массива, непрерывна; границы области во время выполнения программы строго фиксированы. Так как объём данных заранее неизвестен, программистам придётся указывать максимально возможные размеры используемых массивов. В результате этого для хранения всех возможных данных может оказаться недостаточно доступной памяти. При этом на практике крайне редко будут встречаться ситуации, когда каждый массив будет полностью заполнен - во многих из них часть зарезервированной памяти будет оставаться свободной. Жёсткие границы не позволяют перераспределять пустое пространство одних массивов в пользу других. Как результат - неэффективное использование оперативной памяти. Выходом в этой ситуации является замена при проектировании программы некоторых массивов на списки, которые занимают именно столько памяти, сколько действительно нужно в данный момент, и не создают никаких запасов.

Список представляет собой множество элементов, которые могут быть разбросаны операционной системой по оперативной памяти как угодно. Связь элементов списка осуществляется за счёт того, что каждый элемент списка содержит кроме данных адрес элемента, следующего за ним в списке.

Линейный односвязный список - последовательность линейно связанных элементов, для которых разрешены операции добавления элемента в произвольное место списка и удаление любого элемента.

В линейном списке для каждого элемента, кроме первого, есть предыдущий элемент; для каждого элемента, кроме последнего, есть следующий элемент. Таким образом, все элементы списка упорядочены (рис. 2.3).

Рис. 2.3. Линейный список

В линейном списке можно обойти все элементы, только двигаясь последовательно от текущего элемента к следующему, начиная с первого. Прямой доступ к i-му элементу невозможен; список - структура с последовательным доступом. В отличие от списка массив является структурой с произвольным доступом.

САМОЕ ГЛАВНОЕ

Массив - это совокупность фиксированного количества однотипных элементов, которым присвоено общее имя. Доступ к отдельному элементу массива осуществляется по его номеру (индексу).

Перед использованием в программе массив должен быть описан. Общий вид описания одномерного массива:

Заполнять массив можно, либо вводя значение каждого элемента с клавиатуры, либо присваивая элементам некоторые значения в программе. При заполнении массива и его выводе на экран используется цикл с параметром.

При решении разнообразных задач, связанных с обработкой массивов, используются такие типовые алгоритмы, как: суммирование элементов массива; поиск элемента с заданными свойствами; сортировка массива.

Вопросы и задания

1. Ознакомьтесь с материалами презентации к параграфу, содержащейся в электронном приложении к учебнику. Какими слайдами вы могли бы дополнить презентацию?

2. Может ли массив одновременно содержать целые и вещественные значения?

3. Для чего необходимо описание массива?

4. Что вы можете сказать о массиве, сформированном следующим образом?

а) for i:=l to 10 do a[i]:=random(101)-50;
б) for i:=l to 20 do a[i]:=i;
в) for i:=l to 5 do a[i]:=2*i-l;

5. Выполните на компьютере программу решения задачи, рассмотренной в примере пункта 2.2.4. Считайте количество жильцов дома случайным числом из диапазона от 50 до 200 человек, а число домов n = 30.

6. Рядом с вами находятся две корзины. Первая наполнена яблоками разных размеров, вторая - пустая.

Шаг 1 . Вы берёте любое яблоко из первой корзины и кладёте его на стол перед собой.

Шаг 2 . Вы достаёте следующее яблоко из первой корзины и выполняете сравнение:

Если яблоко в руках больше, чем яблоко на столе, то вы опускаете яблоко, которое у вас в руках, во вторую корзину;
- если яблоко в руках меньше яблока на столе, вы кладёте яблоко на стол, а яблоко, которое лежало на столе, перекладываете во вторую корзину.

Вы повторяете шаг 2 до тех пор, пока первая корзина не опустеет.

Какое яблоко окажется на столе в самом конце? Попытайтесь сформулировать, что является инвариантом цикла в приведённом алгоритме. Сформулируйте условие задачи с использованием терминологии, рассмотренной в этом параграфе.

7. Напишите программу, которая вычисляет среднюю за неделю температуру воздуха. Исходные данные вводятся с клавиатуры.

8. Дан массив из десяти целых чисел. Напишите программу подсчёта количества элементов этого массива, имеющих максимальное значение.

9. В классе 20 учеников писали диктант по русскому языку. Напишите программу, подсчитывающую количество двоек, троек, четвёрок и пятёрок, полученных за диктант.

10. Объявлен набор в школьную баскетбольную команду. Известен рост каждого из п учеников, желающих попасть в эту команду. Составьте алгоритм подсчёта количества претендентов, имеющих шанс попасть в команду, если рост игрока команды должен быть не менее 170 см. Запишите на языке Паскаль программу. Считайте рост претендента в команду случайным числом из диапазона от 150 до 200 см, а число претендентов n = 50.

11. В целочисленных массивах а и b содержатся длины катетов десяти прямоугольных треугольников (а[i] - длина первого катета, b[i] - длина второго катета i-ro треугольника). Напишите программу, которая по имеющимся данным определит треугольник с наибольшей площадью и выведет его номер, длины катетов и площадь. Предусмотрите случай, когда таких треугольников несколько.

12. Занесите информацию о десяти европейских странах в массивы n (название страны), k (численность населения), s (площадь страны). Напишите программу, выводящую названия стран в порядке возрастания плотности их населения.

13. Найдите информацию о таких частных случаях списка, как стек и очередь. Подготовьте короткое сообщение.

– это поименованная совокупность однотипных элементов, упорядоченных по индексам, определяющих положение элемента в массиве. Массив

Индексы А 1 2 3 4 5 6 7 8 10 3 -8 14 25 12 10 1 Имя массива Элементы массива Рассмотрим запись: A=-8 A=10 A+А=10+3=13 А – имя массива 3 – номер элемента (индекс) A – обозначение 3 -го элемента массива -8 – значение третьего элемента массива

Src="http://сайт/presentation/60684111_437360737/image-4.jpg" alt=" Общий вид описания массива: : array [. . ] of Общий вид описания массива: : array [. . ] of ; Способы описания массивов: 1. В разделе описания переменных var а: array of integer; const n=5; var а: array of integer; 2. В разделе описания констант const b: array of integer = (1, 3, 5, 7, 9); 3. В разделе описания типов данных type mas: array of integer; var c: mas;

o Способы заполнения массива: 1. Ввод с клавиатуры for i: =1 to 10 do read (a[i]); 2. С помощью оператора присваивания for i: =1 to 10 do a[i]: =i; for i: =1 to 10 do begin readln (x); if x mod 2=0 then a[i]: =x; end; 3. Случайными числами randomize; for i: =1 to 10 do a[i]: =random(100) randomize; for i: =1 to 10 do a[i]: =-50+random(101)

Вывод массива на экран: for i: =1 to 8 do write (a[i], ’ ‘); Результат: 10 3 -8 14 25 12 10 1 Более наглядно: for i: =1 to 8 do writeln (‘a[‘, i, ’]=’, a[i]); Результат: a=10 a=3 a=-8 a=14 a=25 a=12 a=10 a=1

Задача 2. Заполнить массив из десяти элементов случайными целочисленными значениями, лежащими в диапазоне от -100 до 100.

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА Задача 4. Заполнить массив из восьми элементов следующими значениями: первый элемент массива равен 37, второй - 0, третий - 50, четвертый - 46, пятый - 34, шестой - 46, седьмой - 0, восьмой -13 Задача 5. Заполнить массив из 12 элементов следующим образом: 1 2 … 12 Задача 6. Массив хранит в себе рост 12 человек. С помощью датчика случайных чисел заполнить массив целыми значениями, лежащими в диапазоне от 160 до 190 включительно. Задача 7. Заполнить массив случайными числами в диапазоне от 0 до 33. Вывести элементы массива на экран в обратном порядке. Задача 8. Заполнить массив десятью первыми членами арифметической прогрессии с известным первым членом прогрессии а и её разностью d.

Тема урока

Учебник: Босова Л. Л. Информатика: учебник для 9 класса - М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2017. - 184 с. : ил.

Тип урока:

Цели урока :

• обучающая
• развивающая
• воспитывающая

:

1. Личностные УУД :
2. Познавательные УУД :
3. Коммуникативные УУД :
4. Регулятивные УУД :

Оборудование

Программные средства

Просмотр содержимого документа
«Технологическая карта Одномерные массивы целых чисел»

Информационный блок

Тема урока : Одномерные массивы целых чисел.

Учебник: Босова Л. Л. Информатика: учебник для 9 класса – М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2017. – 184 с. : ил.

Тип урока: урок изучения нового материала.

Цели урока :

обучающая : организовать деятельность обучающихся по ознакомлению с понятиями «одномерный массив», «значение элемента массива», «индекс элемента массива»; создать условия для формирования у обучающихся умения исполнять готовые и записывать на языке программирования простые циклические алгоритмы обработки одномерного массива;

развивающая : способствовать повышению интереса к предмету; содействовать развитию алгоритмического мышления у обучающихся; способствовать развитию логического мышления, познавательного интереса, памяти обучающихся;

воспитывающая : способствовать формированию самостоятельности при решении задач; способствовать сплочению коллектива, формированию уважительного отношения друг к другу.

Формируемые универсальные учебные действия (УУД) :

Личностные УУД :

1. фантазия и воображение при выполнении учебных действий;

   желание выполнять учебные действия.

Познавательные УУД :

1. логические действия и операции;

   создание и преобразование моделей и схем для решения задач;

   выбор наиболее эффективных способов решения задач в зависимости от конкретных условий.

Коммуникативные УУД :

1. формулирование собственного мнения и позиции.

Регулятивные УУД :

1. планирование своих действий в соответствии с поставленной задачей и условиями ее реализации.

Оборудование : персональный компьютер (ПК), мультимедийный проектор, экран.

Программные средства : презентация «Одномерные массивы целых чисел».

План урока

Этап	Время
Организационный момент
Актуализация знаний
Изучение нового материала
Закрепление изученного
Подведение итогов
Домашнее задание

Ход урока

Деятельность учителя	Деятельность учащихся
Организационный момент Приветствие, проверка подготовленности к учебному занятию, организация внимания детей.	Включаются в деловой ритм урока.
Актуализация знаний вещественный тип real 8 байт integer от -2147483648 до 2147483647 и занимают 4 байта Pascal ABC .	Вспоминают, типы данных.
Изложение нового материала Определение: var a array тип элементов of integer . const значения элементов массива . 100 элементов типа integer 4 байта 400 байт инициализацией . Для ввода массива n i n , она тоже будет типа integer n значение 5. for . Запишем цикл для i от 1 до n . i -того элемента массива read (a[i]) . Изменённый цикл ввода массива Пример работы программы a[i]:= i randomize random randomize Вывод for n for i:=1 to n do i Цикл вывода массива n n n i a n for i:=1 to n do i for i:=1 to n do i for Исходный код программы	Записывают дат занятия и тем урока. Записывают определение массива. Рассматривают на слайде пример объявления массива. Записывают его в тетради. Рассматривают и записывают пример. Рассчитывают и записывают размер оперативной памяти, которая потребуется для хранения массива. Вместе с учителем рассматривают операции которые можно производить с массивами. Записывают определение «Инициализации». Рассматривают задачу. Рассматривают задачу. Рассматривают задачу. Рассматривают задачу. Рассматривают ввод пояснения для задачи чтобы простить себе работу. Рассматривают результат работы программы. Рассматривают пример инициализации инициализировать при помощи команды присваивания. Для удобства используем randomize. Рассматривают пример вывода значения элементов массива. Записывают программ вместе с учителем. Решают задачу один у доски, остальные в тетрадях и помогают тому, кто у доски. Поэлементно заполняют данный массив случайными числами от единицы до пятидесяти. Проверяют правильность написания программы, делают трассировку. Рассматривают результат выполнения программы.
Закрепление изученного материала. Теперь пересаживайтесь за компьютеры и самостоятельно выполните следующее задания: Если останется время (если нет, то в домашнее задание).	Садятся за компьютеры и выполняют задания:
Итог урока Итак, чему вы научились и что узнали в течение сегодняшнего занятия?	Подводят итоги урока с учителем: В течении сегодняшнего урока узнали: Что такое: Массив - это поименованная совокупность однотипных элементов, упорядоченных по индексам, определяющим положение элемента в массиве. Узнали что такое «Инициализация ». Научились: Объявлять массив. Заполнять его. Выводить на экран массив.
Домашнее задание	Записывают домашнее задание. Выучить пункты 2.2.1 – 2.2.3(включительно).

Структура урока

Организационный этап (1 мин).

Актуализация знаний (4 мин).

Изложение нового материала (10 мин).

Проверочная работа (15 мин).

Практическая часть (12 мин.).

Итог урока, домашнее задание (3 мин).

Ход урока

Организационный.

Актуализация знаний.

На уроках информатики мы работали с отдельными переменными двух численных типов. Вспомним их. Один вещественный тип real , который имеет следующий диапазон значений и занимает 8 байт оперативной памяти. А также один целочисленный тип integer , переменные которого могут принимать значения в диапазоне от -2147483648 до 2147483647 и занимают 4 байта оперативной памяти. Диапазоны значений и размерность оперативной памяти приведены для среды программирования Pascal ABC .

Может возникнуть такая ситуация, при которой, нам необходимо хранить большое количество переменных одного типа, причём их точное количество может быть неизвестно в процессе написания программы. Именно в этом случае необходимо использовать массивы.

Изложение нового материала.

Массив - это поименованная совокупность однотипных элементов, упорядоченных по индексам, определяющим положение элемента в массиве.

Мы будем рассматривать одномерные массивы.

Прежде чем выполнять какие-то действия с массивом, необходимо объявить его в разделе описания переменных var . Вначале записывается имя массива, например a , затем, после двоеточия, следует служебное слово array , что в переводе с английского языка и означает «массив». Далее в квадратных скобках нам необходимо записать диапазон индексов для его элементов , например от первого до десятого. После чего нам необходимо указать тип элементов массива, для этого записывается служебное слово of , после чего следует тип элементов, целые числа, то есть integer .

Объявление массива целых чисел в разделе описания переменных.

Если значения элементов массива известны заранее, и они не будут изменяться в процессе выполнения программы, то можно объявить его в разделе описания констант const . Это делается так же, как и в разделе описания переменных, но после указания типа следует знак «=», после которого в круглых скобках, через запятую, по порядку перечисляются значения элементов массива .

Важно помнить, что при объявлении массива выделяется некоторое количество оперативной памяти для его хранения . Например рассчитаем размер оперативной памяти, которая потребуется для хранения массива из 100 элементов типа integer . Так как переменная этого типа в Pascal ABC занимает 4 байта оперативной памяти, то для хранения 100 таких переменных требуется 400 байт . Столько оперативной памяти и потребуется для хранения заданного массива.

Рассмотрим некоторые операции с массивами. Чтобы можно было практически применять массивы, необходимо знать, как задать или ввести определённые значения их элементов.

Присваивание или ввод значения переменной или элемента массива называется инициализацией .

Для ввода массива нам необходимо знать, какое количество элементов требуется ввести. Объявим для этого отдельную целочисленную переменную, назовём её n . Также нам необходима переменная, со значением индекса элемента, с которым мы работаем в данный момент, назовём её i , так как её размер не будет превышать n , она тоже будет типа integer . Допустим, нам необходимо ввести последовательность из пяти целых чисел, для этого присвоим n значение 5.

Массивы вводятся поэлементно, в определённом порядке, например от первого к последнему. Здесь нам поможет цикл «для» или for . Запишем цикл для i от 1 до n . Далее между служебными словами begin и end запишем тело цикла. Можно просто считать значения элементов массива по одному, для этого в теле цикла достаточно одной команды считывания

i -того элемента массива read (a[i]) .

Программа, принимающая на ввод массив из 5 элементов

Так как мы вводим последовательность из нескольких чисел, можно легко запутаться при вводе. Поэтому следует выводить поясняющее сообщение, о том, какой элемент массива требуется ввести, тогда тело цикла можно изменить таким образом:

Изменённый цикл ввода массива

Запустим программу на выполнение. Как видим, программа принимает на ввод массив из пяти элементов.

Пример работы программы

Также массив можно инициализировать при помощи команды присваивания, тогда тело цикла будет содержать только одну команду: a[i]:= i . Иногда удобно присвоить элементам массива набор случайных значений. Для этого записывается команда randomize , а элементам присваивается значение random , после которого, в круглых скобках и через запятую, указываются максимальное допустимое значение, увеличенное на единицу, например сто, в этом случае программа будет заполнять массив случайными числами от нуля до девяноста девяти. Обратим внимание, что использование команды randomize в среде Pascal ABC не обязательно. Если же в других средах пропустить эту команду, то при каждом новом запуске программы массив будет заполняться одинаково.

Часто требуется вывести значения элементов массива на экран. Вывод , так же, как и ввод, осуществляется поэлементно. При этом можно, также как и для ввода, использовать цикл for . Если массив заполнен от 1 до n -ного элемента, то записывается цикл for i:=1 to n do , а в теле данного цикла будет команда вывода i -того элемента массива. Сделаем вывод через пробел.

Цикл вывода массива

Итак, мы научились инициализировать элементы массива и выводить их значения на экран. Напишем программу, которая будет принимать на ввод с клавиатуры массив из n целочисленных элементов, а потом будет заполнять его случайными числами от 1 до 50 и выводить на экран. Значение n вводится с клавиатуры и не превышает 70.

Для данной программы нам понадобится переменная n , которая будет хранить размерность массива, а также переменная i , которая будет хранить значения индексов элементов, а также сам массив a , и так как его размерность не выше 70, то укажем диапазон индексов элементов от 1 до 70.

Теперь запишем тело программы. Выведем на экран запрос на ввод числа n , считаем его с переходом на следующую строку. Затем необходимо ввести значения элементов массива. Это делается поэлементно, с помощью цикла for i:=1 to n do . Тело цикла будет содержать вывод поясняющего сообщения с запросом на ввод i -того элемента массива, а также команду его считывания с переходом на следующую строку.

Теперь так же поэлементно заполним данный массив случайными числами от единицы до пятидесяти. Для этого запишем цикл «for i:=1 to n do , который будет содержать команду присваивания i -тому элементу массива суммы 1 и случайного числа от 0 до 49.

После этого, опять же при помощи цикла for , выведем элементы массива на экран, в одну строку и через пробел.

Исходный код программы

Запустим программу на выполнение. Пусть массив будет из 4 чисел. А значениями его элементов будут соответственно: 10, 20, 30, 40. В ответ наша программа вывела на экран массив из четырёх случайных чисел, находящихся в диапазоне от единицы до пятидесяти. Программа работает верно.

Конспект урока Одномерные массивы целых чисел. Описание, заполнение, вывод массива (9 класс, урок 44, учебник Босова Л.Л.).

Планируемые образовательные результаты:
— предметные – представления о понятиях «одномерный массив», «значение элемента массива», «индекс элемента массива»; умение исполнять готовые и записывать на языке программирования простые циклические алгоритмы обработки одномерного массива чисел (суммирование всех элементов массива; суммирование элементов массива с определенными индексами; суммирование элементов массива, с заданными свойствами; определение количества элементов массива с заданными свойствами; поиск наибольшего (наименьшего) элементов массива и др.);
— метапредметные – умение самостоятельно планировать пути достижения целей; умение соотносить свои действия с планируемыми результатами, осуществлять контроль своей деятельности, определять способы действий в рамках предложенных условий, корректировать свои действия в соответствии с изменяющейся ситуацией; умение оценивать правильность выполнения учебной задачи;
— личностные – алгоритмическое мышление, необходимое для профессиональной деятельности в современном обществе; представление о программировании как сфере возможной профессиональной деятельности.

Решаемые учебные задачи:
1) напомнить сущность понятия массив, одномерный массив;
2) рассмотреть правила описания одномерных целочисленных массивов в
среде программирования Паскаль;
3) рассмотреть несколько способов заполнения массивов;
4) рассмотреть возможности вывода массивов.

Основные понятия, изучаемые на уроке:
— массив;
— описание массива;
— заполнение массива;
— вывод массива.

Используемые на уроке средства ИКТ:
— персональный компьютер (ПК) учителя, мультимедийный проектор, экран;
— ПК учащихся.

Электронные образовательные ресурсы

Особенности изложения содержания темы урока

1. Организационный момент (1 минута)
Приветствие учащихся, сообщение темы и целей урока.

2. Повторение (3 минуты)
1) проверка изученного материала по вопросам (14-17) к §4.6;

3. Изучение нового материала (22 минут)
Новый материал излагается в сопровождении презентации «Одномерные массивы целых чисел. Описание, заполнение, вывод массива».

1 слайд - название презентации;

2 слайд - ключевые слова;
— массив
— описание массива таблица
— заполнение массива
— вывод массива

3 слайд - массив;
До сих пор мы работали с простыми типами данных. При решении практических задач данные часто объединяются в различные структуры данных, например, в массивы. В языках программирования массивы используются для реализации таких структур данных, как последовательности и таблицы.
Массив — это поименованная совокупность однотипных элементов, упорядоченных по индексам, определяющим положение элемента в массиве.
Решение разнообразных задач, связанных с обработкой массивов, базируется на решении таких типовых задач, как:
— суммирование элементов массива;
— поиск элемента с заданными свойствами;
— сортировка массива.

4 слайд - описание массива;
Перед использованием в программе массив должен быть описан, т. е. должно быть указано имя массива, количество элементов массива и их тип. Это необходимо для того, чтобы выделить в памяти под массив блок ячеек нужного типа. Общий вид описания массива:
var : array [ ..
] of ;
Пример
var a: array of integer;
Здесь описан массив а из десяти целочисленных значений. При выполнении этого оператора в памяти компьютера будет выделено десять ячеек целого типа.
Небольшой массив с постоянными значениями может быть описан в разделе описания констант:
const b: array of integer = (1, 2, 3, 5, 7);
В этом случае не просто выделяются последовательные ячейки памяти - в них сразу же заносятся соответствующие значения.

5 слайд - способы заполнения массива;
1 способ.
Ввод каждого значения с клавиатуры:
for i:=1 to 10 do read (a[i]);
2 способ.
С помощью оператора присваивания (по формуле):
for i:=1 to 10 do a[i]:=i;
3 способ.
С помощью оператора присваивания (случайными числами):
randomize;
for i:=1 to 10 do a[i]:=random(100);

6 слайд - вывод массива;
Элементы массива можно вывести в строку, разделив их пробелом:
for i:=1 to 10 do write (a[i], ‘ ‘);
Более наглядным является следующий вариант вывода с комментариями:
for i:=1 to 10 do writeln (‘a[‘, i, ‘]=’, a[i]);

7 слайд - заполнения массива A(10) случайными числами и вывод элементов массива;
program n_1 ;
var i: integer;
a: array of integer;
begin
for i:=1 to 10 do a[i]:=random(50);
for i:=1 to 10 do write (a[i],` `);
end.

8 слайд - самое главное.
Массив — это поименованная совокупность однотипных элементов, упорядоченных по индексам, определяющим положение элементов в массиве. В языках программирования массивы используются для реализации таких структур данных , как последовательности и таблицы.
Перед использованием в программе массив должен быть описан. Общий вид описания одномерного массива:
var : array [ …
] of тип_элементов;
Заполнять массив можно либо вводя значение каждого элемента с клавиатуры, либо присваивая элементам некоторые значения. При заполнении массива и его выводе на экран используется цикл с параметром.

Вопросы и задания
9 слайд – вопросы и задания;
Вопросы 1, 2, 3 параграфу 4.7.
№ 201, 202 в РТ.

4. Практическая часть (15 минут)
Задание 1.
Запишите программу, в которой осуществляется: заполнение случайным образом целочисленного массива а, состоящего из 10 элементов, значения которых изменяются в диапазоне от 0 до 99; вывод массива а на экран. Выполнить программу на компьютере в среде программирования PascalABC.NET.
Задание 2.
Выполнить, рассмотренные на уроке задачи № 201, 202 из рабочей тетради на компьютере в среде программирования PascalABC.NET. Скачать ее можно по ссылке на сайте (https://pascalabc.net/).

Все задания, которые не успели выполнить на уроке, задаются на дом.

5. Подведение итогов урока. Сообщение домашнего задания. Выставление оценок (4 минуты)
10 слайд - опорный конспект;
11 слайд - Д/з.
Домашнее задание.
§4.7 (1, 2, 3), вопросы № 1, 2, 3 к параграфу;
РТ: № 201, 202.

Архив включает в себя:
— конспект,
— ответы и решения на задания в учебнике и в рабочей тетради,
— презентация «Одномерные массивы целых чисел. Описание, заполнение, вывод массива».

Скачать (174 КБ, rar): Конспект урока