Internet i Komputery: Praktyczny kurs C++ za darmo

Praktyczny kurs C++ za darmo - Tablice

Autorem artykułu jest Frycz Modrzewski

Tablice mogą przechowywać więcej niż jedną "pojedyńczą" zmienną określonego typu np int, float czy char. Są przydatne gdy zachodzi konieczność zapisania dużej ilosci danych. Indeksowanie poszczególnych jej elementów zapewnia szybki dostęp do dowolnego elementu tablicy, a pisanie programów jest bardziej efektywne

A cóż to za dziwny twór? Co my z tych tablic będziemy odczytywać? Aby uzyskać wizję na temat tablic, posłużę się przykładem: napisz program, który pobierze 5 liczb z klawiatury. Następnie wypisze je w kolejności podania, a później w odwrotnej. Nie możemy tego zrealizować poprzez wypisywanie liczb na bieżąco przy użyciu jednej zmiennej. Trzeba zdefiniować 5 zmiennych.
int liczba1, liczba2, liczba3, liczba4, liczba5; // tu zapiszemy wartości tych liczb
int i; // zmienna do zliczania

cout<<"Podaj liczbe 1: "; // pobieramy liczby
cin>>liczba1;
cout<<"Podaj liczbe 2: ";
cin>>liczba2;
cout<<"Podaj liczbe 3: ";
cin>>liczba3;
cout<<"Podaj liczbe4: ";
cin>>liczba4;
cout<<"Podaj liczbe 5: ";
cin>>liczba5;
cout<cout<
getch();

Program działa jak najbardziej poprawnie. Sytuacja znacznie się zagęści, jeśli zajdzie konieczność wczytania i wypisania w ten sposób 10 liczb albo 20. O 30 można zapomnieć. Zastanówmy się, co stanowi kłopot. Po pierwsze to konieczność definiowania takiej ilości zmiennych jak ilość liczb do wypisania. Po drugie, niewygodny wypis tych zmiennych. Jednak z pomocą przychodzą tablice. Jest to taka zmienna, do której można zapisać dowolną ilość innych zmiennych.

UWAGA: zmienne w tablicy muszą być tego samego typu.

W dodatku, każda zmienna w tablicy posiada swój indeks, dzięki któremu odczytywanie i wypisywanie, zapisywanie, sortowanie oraz przeszukiwanie jest znacznie ułatwione.
Definicja tablicy

Tablicę definiujemy podobnie jak inną zmienną. Podajemy typ, nazwę oraz rozmiar tablicy w nawiasach kwadratowych. Typ nazwa[rozmiar]. Poniżej definicja tablicy typu float o nazwie pomiary, mogąca pomieścić 20 pomiarów.
float pomiary[20]; // tu zapiszemy zmienne typu float

UWAGA: rozmiar tablicy musi być określony w jej definicji. Nie można rozmiaru tablicy określić poprzez zmienną.

Ten program na pewno nie będzie działał:
int rozmiar;
float pomiary[20];
float wyniki[rozmiar]; // BŁĄD !!!

cout<<"Podaj rozmiar tablicy: ";
cin>>rozmiar;

getch();

UWAGA !!! Numerowanie tablicy rozpoczyna się od 0 !!! UWAGA

Wniosek: jeżeli w nawiasie klamrowym wpiszemy 3 to znaczy, że w tablicy zapiszemy 4 zmienne. Ich indeksy to 0, 1, 2 i 3.

Mając już zdefiniowaną tablice, możemy zapisać do niej dane. Aby zapisać zmienną do miejsca o indeksie 0 należy:
pomiary[0]=3.2;

w nawiasie klamrowym podać numer indeksu, w tym przypadku 0 i przypisać zmienną. Zasady użycia tablicy, jak widać, podobne do zasad użycia innych zmiennych. Jedyną różnicą jest konieczność podania numeru indeksu w nawiasie. Zapiszmy jeszcze kilka pomiarów.
float pomiary[20];

pomiary[0]=3.2;

cout<<"Podaj pomiar nr 2: ";
cin>>pomiary[1];
cout<<"Podaj pomiar nr 3: ";
cin>>pomiary[2];
cout<<"Podaj pomiar nr 4: ";
cin>>pomiary[3];

cout<<"Pomiary: "<
getch();

Skoro jedyną zmienną podczas zapisywania tablicy jest indeks, więc bez problemu możemy użyć pętli for.
float pomiary[20]; // tablica
int i;

for(i=0; i<=4; i++)
{
cout<<"Podaj pomiar nr "< cin>>pomiary[i]; // zapisujemy element tablicy nr i
}

// mamy już pomiary zapisane w tablicy
// teraz je wypiszemy

cout<<"Pomiary: ";

for(i=0; i<=4; i++)
{
cout<}

getch();

Aby określić, ile pomiarów chcemy podać, wystarczy pobrać zmienną, określającą ilość pomiarów i wstawić do warunku pętli for. Nie może to być jednak liczba większa od rozmiaru tablicy, podanego na początku.
int ilosc; // ilość pomiarów
float pomiary[20]; // tablica z pomiarami
int i;

cout<<"Podaj ilosc pomiarow: ";
cin>>ilosc;

for(i=0; i{
cout<<"Pomiar nr "< cin>>pomiary[i];
}

cout<<"Podane pomiary: "; // wypisujemy pomiary

for(i=0; i{
cout<}

getch();

Napiszemy program, który pobierze ilość pomiarów, pomiary, wypisze je, oraz obliczy średnią arytmetyczną.
int ilosc; // ilość pomiarów
float pomiary[20]; // tablica z pomiarami
float suma=0; // suma potrzebna o obliczenia średniej
float srednia; // średnia ;-)
int i;

cout<<"Podaj ilosc pomiarow: ";
cin>>ilosc;

for(i=0; i{
cout<<"Pomiar nr "< cin>>pomiary[i];
suma=suma+pomiary[i]; // obliczamy sumę
}

cout<<"Podane pomiary: "; // wypisujemy pomiary

for(i=0; i{
cout<}

srednia=suma/ilosc; // obliczamy średnią
cout<
getch();

Jeszcze jeden mały programik, który pomoże nam w stworzeniu czegoś większego i bardziej użytecznego. Program pobierze pomiary i znajdzie największą wartość. Zdefiniujemy zmienną max. Początkowo przypiszemy jej wartość pierwszego pomiaru. Jeżeli kolejny pomiar okaże się większy to za max podstawimy jego wartość.
float pomiary[20];
float max;
int i, ilosc;

cout<<"Podaj ilosc pomiarow: ";
cin>>ilosc;

for(i=0; i{
cout<<"Pomiar nr "< cin>>pomiary[i];
}

max=pomiary[0]; //ustalamy wartość początkową

cout<<"Podane pomiary: "; // wypisujemy pomiary

for(i=0; i{
cout< if(max {
max=pomiary[i]; // to ustawiamy ją jako moaksymalną
}
}

cout<
getch();

Ćwiczenie: zabezpiecz wszystkie powyższe programy tak, aby można było podać tylko dodatnią ilość pomiarów.

Możemy zabrać się w końcu za coś konkretnego. Stworzymy program Pomiary v1.0, który będzie pobierał ilość pomiarów oraz pomiary i na tej podstawie wyświetlał je, obliczał średnią oraz podawał wartość najmniejszą i największą. Oczywiście program będzie posiadał menu, umożliwiające wielokrotne podanie pomiarów.
float pomiary[20]; // potrzebne zmienne
float suma=0, srednia, max, min;
int i, ilosc;
char znak;

cout<<"MENU"<cout<<"1- Podaj nowe pomiary"<cout<<"2 - Zakoncz"<
znak=getch(); // czekamy na dokonanie wyboru
while(znak!='2') // jeżeli to nie 2 czyli nie kończymy to
{
if(znak=='1') // jeżeli nie 1 to może 2, Jeśli tak to
{
cout<<"Podaj ilosc pomairow (1 – 20): "; // prosimy o podanie ilości
cin>>ilosc;
while(ilosc<=0 || ilosc>20) // jeżeli ilość nie spełnia warunków
{
cout<<"Ilosc pomiarow musi byc wieksza od 0 i mniejsza od 21"< cout<<"Podaj ilosc pomairow (1 – 20): "; // prosimy ponownie
cin>>ilosc;
}

for(i=0; i {
cout<<"Pomiar nr "< cin>>pomiary[i];
}

max=pomiary[0]; // ustawiamy wartości początkowe
min=pomiary[0];

cout< for(i=0; i {
cout< suma=suma+pomiary[i]; // liczymy sumę
if(pomiary[i]>max) // sprawdzamy wartość max
{
max=pomiary[i]; // podstawiamy
}
if(pomiary[i] min) // sprawdzamy wartość min
{
min=pomiary[i]; // podstawiamy
}
}
srednia=suma/ilosc; // obliczamy średnią

cout< cout<<"Wartosc minimalna: "< cout<<"Wartosc srednia: "< }
else // jeżeli to nie 1 ani 2
{
cout<<"Nie ma tekiej opcji!"< }
suma=0; // WAŻNE: zerujemy sumę
cout<<"Wybierz opcje: "<znak=getch();
}

W końcu jakiś konkret ;-)
Wczytywanie wyrazów
Umiejętność wczytywania wyrazów pozwoli nam na stworzenie małej bazy danych, w której będziemy przechowywali np.: numery telefonów, adresy e-mail, adresy, nazwiska, dane pracowników. Po prosu cokolwiek. Ja w swojej pierwszej bazie przechowywałem nazwy monet, rok bicia, stop, cenę kupna i sprzedaży.

Aby móc wczytać wyraz, należy zdefiniować tablicę typu char:
char imie[20];

Wczytanie imienia do tablicy imie jest bardzo proste.
cout<<"Podaj imie: ";
cin>>imie;

Wczytujemy je tak jak do normalnej zmiennej. Wadą jest to, że we wczytanym wyrazie nie może być spacji. Przy wypisaniu imienia:
cout<
spacja zostanie obcięta i wszystko co było napisane za nią. Spróbuj jako imie podać Tomasz Mateusz to przekonasz się jak to działa. Co więcej, nie można porównać ze sobą dwóch tablic z wyrazami. Wpisz takie same imiona:
cout<<"Podaj pierwsze imie: ";
cin>>imie1;
cout<<"Podaj drugie imie: ";
cin>>imie2;

if(imie1==imie2)
{
cout<<"mozna porownac dwa wyrazy";
}
else
{
cout<<"Nie mozna porownac dwoch wyrazow";
}

getch();

Ale za to można porównywać litera po literze zmienne typu char zapisane w tablicy. Trzeba znaleźć ilość zapisanych znaków. Można to zrobić, wykorzystując fakt, że przy wypisie spacja zostaje obcięta. Dokładniej, spacja w tablicy oznaczana jest jako \0 (kreska ukośna i zero), czyli koniec ciągu znaków. Nawet jeśli nie damy spacji na końcu, to i tak pojawi się tam znak \0, dlatego możemy zliczać ilość znaków aż do napotkania znaku \0. Następnie, mając już długość (wystarczy długość jednego wyrazu), należy użyć pętli for i porównać odpowiednie znaki ze sobą.

Program obliczający długość wyrazu
char wyraz[20]; // wyraz, którego długość będziemy liczyć
int i=0; // zmienna do zliczania ilości znaków
int n=0; // ilość znaków

cout<<"Podaj wyraz: "; // wczytujemy wyraz
cin>>wyraz;

while(wyraz[i]!='\0') // jeżeli nie natrafiamy na pusty znak
{
n++; // to zwiększamy n o jeden
i++; // oraz i o jeden
}

cout<<"Dlugosc wyrazu wynosi "<
getch();

Mając długość wyrazu, korzystamy z pętli for i porównujemy dwa wyrazy. Załóżmy, że mamy już zdefiniowane i wczytanie dwa wyrazy: wyraz1[20] i wyraz2[20], długość n oraz zmienną stanu stan, określającą czy dwa wyrazy są takie same. Początkowa wartość stan wynosi 0. Podaję tylko fragment kodu:
for(i=0; i{
if(wyraz1[i]!=wyraz2[i]) // gdy litery się nie zgadzają
{
stan=1; // zmiennej stan przypisujemy wartość 1
}
}

if(stan==0) // jeżeli stan ma wartość 0 to:
{
cout<<"Wyrazy sa takie same"<}
else // jeżeli nie to
{
cout<<"Wyrazy sa rozne"<}

Połączmy dwa powyższe kody w jeden program, stwierdzający czy dla wyrazy są równe.
char wyraz1[20], wyraz2[20]; // wyraz, którego długość będziemy liczyć
int i=0; // zmienna do zliczania ilości znaków
int n=0; // ilość znaków
int stan=0; // zmienna, która mówi czy wyrazy są takie same

cout<<"Podaj wyraz nr 1: "; // wczytujemy wyraz 1
cin>>wyraz1;
cout<<"Podaj wyraz nr 2: "; // wczytujemy wyraz 2
cin>>wyraz2;

while(wyraz1[i]!='\0') // jeżeli nie natrafiamy na pusty znak
{
n++; // to zwiększamy n o jeden
i++; // oraz n o jeden
}

// mamy już długość wyrazu 1 w zmiennej n

for(i=0; i{
if(wyraz1[i]!=wyraz2[i]) // gdy jakaś literka się nie zgadza
{
stan=1; // zmieniamy wartość zmiennej stan
}
}

if(stan==0) // sprawdzamy wartość zmienej stan
{
cout<<"Wyrazy sa takie same"<}
else
{
cout<<"Wyrazy sa rozne"<}

getch();

Program porównujący dwa wyrazy ze sobą może posłużyć do stworzenia większego programu, zabezpieczanego hasłem o dowolnej liczbie znaków. Wystarczy zadeklarować odpowiednio dużą tablicę. Stworzenie tego programu pozostawiam Tobie. Podpowiem, że do tablicy typu char nie można podstawić od razu całego wyrazu.
char wyraz[20];

wyraz="jankowalski"; // to się nie uda !
cout<
getch();

Również trzeba zapisać każdy znak po kolei i na końcu postawić znak \0. Bardzo uciążliwe, ale cóż zrobić…
char wyraz[20];

wyraz[0]='j';
wyraz[1]='a';
wyraz[2]='n';
wyraz[3]='\0';

cout<
getch();

Wyobraź sobie sytuację: Chcąc zapisać kilka pomiarów, które są liczbami, używamy tablicy. W drugiej tablicy możemy zapisać dokładność pomiaru – to też liczba. Również do każdego pomiaru dobrze będzie wpisać nazwisko osoby, dokonującej pomiaru, czyli wszystkie nazwiska można umieścić w trzeciej tablicy. Problem w tym, że jedno nazwisko to już tablica typu char, a my chcemy wszystkie tablice z nazwiskami umieścić w większej tablicy. Jest to możliwe z użyciem macierzy, czyli tablic wielowymiarowych. O tym już w następnej części. (lekcja 9).