›
›

Bài giảng Nhập môn lập trình - Chương 7: Mảng một chiều

ppt 55 trang ngocly 2450
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Nhập môn lập trình - Chương 7: Mảng một chiều", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pptbai_giang_nhap_mon_lap_trinh_chuong_7_mang_mot_chieu.ppt

Nội dung text: Bài giảng Nhập môn lập trình - Chương 7: Mảng một chiều

  1. & VC BB Nội dung 1 Khái niệm 2 Khai báo 3 Truy xuất dữ liệu kiểu mảng 4 Một số bài toán trên mảng 1 chiều 1 NMLT - Mảng một chiều
  2. & VC BB Đặt vấn đề vVí dụ § Chương trình cần lưu trữ 3 số nguyên? => Khai báo 3 biến int a1, a2, a3; § Chương trình cần lưu trữ 100 số nguyên? => Khai báo 100 biến kiểu số nguyên! § Người dùng muốn nhập n số nguyên? => Không thực hiện được! vGiải pháp § Kiểu dữ liệu mới cho phép lưu trữ một dãy các số nguyên và dễ dàng truy xuất. 2 NMLT - Mảng một chiều
  3. & VC BB Dữ liệu kiểu mảng vKhái niệm § Là một kiểu dữ liệu có cấu trúc do người lập trình định nghĩa. § Biểu diễn một dãy các biến có cùng kiểu. Ví dụ: dãy các số nguyên, dãy các ký tự § Kích thước được xác định ngay khi khai báo và không bao giờ thay đổi. § NNLT C luôn chỉ định một khối nhớ liên tục cho một biến kiểu mảng. 3 NMLT - Mảng một chiều
  4. & VC BB Khai báo biến mảng (tường minh) vTường minh [ ]; [ ][ ] [ ]; § , , : số lượng phần tử của mỗi chiều. vLưu ý § Phải xác định cụ thể (hằng) khi khai báo. § Mảng nhiều chiều: = N1*N2* *Nn § Bộ nhớ sử dụng = *sizeof( ) § Bộ nhớ sử dụng phải ít hơn 64KB (65535 Bytes) § Một dãy liên tục có chỉ số từ 0 đến -1 4 NMLT - Mảng một chiều
  5. & VC BB Khai báo biến mảng (tường minh) vVí dụ int Mang1Chieu[10]; 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Mang1Chieu int Mang2Chieu[3][4]; 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Mang2Chieu 0 1 2 5 NMLT - Mảng một chiều
  6. & VC BB Khai báo biến mảng (kô tường minh) vCú pháp § Không tường minh (thông qua khai báo kiểu) typedef [ ]; typedef [ ] [ ]; ; vVí dụ typedef int Mang1Chieu[10]; typedef int Mang2Chieu[3][4]; Mang1Chieu m1, m2, m3; Mang2Chieu m4, m5; 6 NMLT - Mảng một chiều
  7. & VC BB Số phần tử của mảng vPhải xác định cụ thể số phần tử ngay lúc khai báo, không được sử dụng biến hoặc hằng thường int n1 = 10; int a[n1]; const int n2 = 20; int b[n2]; vNên sử dụng chỉ thị tiền xử lý #define để định nghĩa số phần tử mảng #define n1 10 #define n2 20 int a[n1]; //  int a[10]; int b[n1][n2]; //  int b[10][20]; 7 NMLT - Mảng một chiều
  8. & VC BB Khởi tạo giá trị cho mảng lúc khai báo vGồm các cách sau § Khởi tạo giá trị cho mọi phần tử của mảng int a[4] = {2912, 1706, 1506, 1904}; 0 1 2 3 a 2912 1706 1506 1904 § Khởi tạo giá trị cho một số phần tử đầu mảng int a[4] = {2912, 1706}; 0 1 2 3 a 2912 1706 0 0 8 NMLT - Mảng một chiều
  9. & VC BB Khởi tạo giá trị cho mảng lúc khai báo vGồm các cách sau § Khởi tạo giá trị 0 cho mọi phần tử của mảng int a[4] = {0}; 0 1 2 3 a 0 0 0 0 § Tự động xác định số lượng phần tử int a[] = {2912, 1706, 1506, 1904}; 0 1 2 3 a 2912 1706 1506 1904 9 NMLT - Mảng một chiều
  10. & VC BB Truy xuất đến một phần tử vThông qua chỉ số [ ][ ] [ ] vVí dụ § Cho mảng như sau 0 1 2 3 int a[4]; § Các truy xuất • Hợp lệ: a[0], a[1], a[2], a[3] • Không hợp lệ: a[-1], a[4], a[5], => Cho kết thường không như mong muốn! 10 NMLT - Mảng một chiều
  11. & VC BB Gán dữ liệu kiểu mảng vKhông được sử dụng phép gán thông thường mà phải gán trực tiếp giữa các phần tử tương ứng = ; //sai [ ] = ; vVí dụ #define MAX 3 typedef int MangSo[MAX]; MangSo a = {1, 2, 3}, b; b = a;// Sai for (int i = 0; i < 3; i++) b[i] = a[i]; 11 NMLT - Mảng một chiều
  12. & VC BB Một số lỗi thường gặp v Khai báo không chỉ rõ số lượng phần tử § int a[]; => int a[100]; v Số lượng phần tử liên quan đến biến hoặc hằng § int n1 = 10; int a[n1]; => int a[10]; § const int n2 = 10; int a[n2]; => int a[10]; v Khởi tạo cách biệt với khai báo § int a[4]; a = {2912, 1706, 1506, 1904}; => int a[4] = {2912, 1706, 1506, 1904}; v Chỉ số mảng không hợp lệ § int a[4]; § a[-1] = 1; a[10] = 0; 12 NMLT - Mảng một chiều
  13. & VC BB Truyền mảng cho hàm vTruyền mảng cho hàm § Tham số kiểu mảng trong khai báo hàm giống như khai báo biến mảng void SapXepTang(int a[100]); § Tham số kiểu mảng truyền cho hàm chính là địa chỉ của phần tử đầu tiên của mảng • Có thể bỏ số lượng phần tử hoặc sử dụng con trỏ. • Mảng có thể thay đổi nội dung sau khi thực hiện hàm. void SapXepTang(int a[]); void SapXepTang(int *a); 13 NMLT - Mảng một chiều
  14. & VC BB Truyền mảng cho hàm vTruyền mảng cho hàm § Số lượng phần tử thực sự truyền qua biến khác void SapXepTang(int a[100], int n); void SapXepTang(int a[], int n); void SapXepTang(int *a, int n); vLời gọi hàm void NhapMang(int a[], int &n); void XuatMang(int a[], int n); void main() { int a[100], n; NhapMang(a, n); XuatMang(a, n); 14 } NMLT - Mảng một chiều
  15. & VC BB Một số bài toán cơ bản vViết hàm thực hiện từng yêu cầu sau § Nhập mảng § Xuất mảng § Tìm kiếm một phần tử trong mảng § Kiểm tra tính chất của mảng § Tách mảng / Gộp mảng § Tìm giá trị nhỏ nhất/lớn nhất của mảng § Sắp xếp mảng giảm dần/tăng dần § Thêm/Xóa/Sửa một phần tử vào mảng 15 NMLT - Mảng một chiều
  16. & VC BB Một số quy ước vSố lượng phần tử #define MAX 100 vCác hàm § Hàm void HoanVi(int &x, int &y): hoán vị giá trị của hai số nguyên. § Hàm int LaSNT(int n): kiểm tra một số có phải là số nguyên tố. Trả về 1 nếu n là số nguyên tố, ngược lại trả về 0. 16 NMLT - Mảng một chiều
  17. & VC BB Thủ tục HoanVi & Hàm LaSNT void HoanVi(int &x, int &y) { int tam = x; x = y; y = tam; } int LaSNT(int n) { int i, dem = 0; for (i = 1; i <= n; i++) if (n%i == 0) dem++; if (dem == 2) return 1; else return 0; } 17 NMLT - Mảng một chiều
  18. & VC BB Nhập mảng vYêu cầu § Cho phép nhập mảng a, số lượng phần tử n vÝ tưởng § Cho trước một mảng có số lượng phần tử là MAX. § Nhập số lượng phần tử thực sự n của mảng. § Nhập từng phần tử cho mảng từ chỉ số 0 đến n – 1. 0 1 2 3 n 4- 1 MAX - 1 18 NMLT - Mảng một chiều
  19. & VC BB Hàm Nhập Mảng void NhapMang(int a[], int &n) { cout >n; for (int i = 0; i >a[i]; } } 19 NMLT - Mảng một chiều
  20. & VC BB Hàm Nhập Mảng v Giả sử đã khai báo mảng 1 chiều các số nguyên gồm MAX=20 phần tử v Số phần tử n được nhập từ chương trình chính void Input(int a[], int n) { for (int i=0; i > a[i]; } } 20
  21. & VC BB Hàm Nhập Mảng Ngẫu Nhiên v Hàm tạo giá trị ngẫu nhiên cho các phần tử mảng trong đoạn [-M M] void InitArray(int a[], int n) { //hàm khởi động bộ tạo số ngẫu nhiên khai báo trong for (int i=0; i<n; i++) a[i] = rand()(2*M+1) – M; } v Hàm tạo giá trị ngẫu nhiên tăng dần cho các phần tử mảng, phần tử đầu tiên có trị trong đoạn [x y], với 0<x<y. void InitArray(int a[], int n, int x, int y) { a[0] = rand()%(b-a+1) + a; for (int i=1; i<n; i++) a[i] = a[i-1]+ rand()%10; 21 }
  22. & VC BB Xuất mảng vYêu cầu § Cho trước mảng a, số lượng phần tử n. Hãy xuất nội dung mảng a ra màn hình. vÝ tưởng § Xuất giá trị từng phần tử của mảng từ chỉ số 0 đến n-1. 0 1 2 n - 1 MAX - 1 22 NMLT - Mảng một chiều
  23. & VC BB Hàm Xuất Mảng void XuatMang(int a[], int n) { cout<<“Noi dung cua mang la: ”); for (int i = 0; i < n; i++) cout<<a[i]<<setw(4); cout<<“\n”; } 23 NMLT - Mảng một chiều
  24. & VC BB Tìm kiếm một phần tử trong mảng vYêu cầu § Tìm xem phần tử x có nằm trong mảng a kích thước n hay không? Nếu có thì nó nằm ở vị trí đầu tiên nào. vÝ tưởng § Xét từng phần của mảng a. Nếu phần tử đang xét bằng x thì trả về vị trí đó. Nếu không tìm được thì trả về -1. x vị trí = 1 0 1 2 n - 1 MAX - 1 a x b x 24 NMLT - Mảng một chiều
  25. & VC BB Hàm Tìm Kiếm (dùng while) int TimKiem(int a[], int n, int x) { int vt = 0; while (vt < n && a[vt] != x) vt++; if (vt < n) return vt; else return -1; } 25 NMLT - Mảng một chiều
  26. & VC BB Hàm Tìm Kiếm (dùng for) int TimKiem(int a[], int n, int x) { for (int vt = 0; vt < n; vt++) if (a[vt] == x) return vt; return -1; } 26 NMLT - Mảng một chiều
  27. & VC BB Hàm Tìm Kiếmnhị phân v Mảng đã có thứ tự int BinarySearch(const int a[], int n, int x) { int first=0, last=n-1, mid; while(first x) last = mid – 1; else // a[mid]==x return i; } return –1; 27 }
  28. & VC BB Kiểm tra tính chất của mảng vYêu cầu § Cho trước mảng a, số lượng phần tử n. Mảng a có phải là mảng toàn các số nguyên tố hay không? vÝ tưởng § Cách 1: Đếm số lượng số ngtố của mảng. Nếu số lượng này bằng đúng n thì mảng toàn ngtố. § Cách 2: Đếm số lượng số không phải ngtố của mảng. Nếu số lượng này bằng 0 thì mảng toàn ngtố. § Cách 3: Tìm xem có phần tử nào không phải số ngtố không. Nếu có thì mảng không toàn số ngtố. 28 NMLT - Mảng một chiều
  29. & VC BB Hàm Kiểm Tra (Cách 1) int KiemTra_C1(int a[], int n) { int dem = 0; for (int i = 0; i < n; i++) if (LaSNT(a[i]) == 1) // có thể bỏ == 1 dem++; if (dem == n) return 1; return 0; } 29 NMLT - Mảng một chiều
  30. & VC BB Hàm Kiểm Tra (Cách 2) int KiemTra_C2(int a[], int n) { int dem = 0; for (int i = 0; i < n; i++) if (LaSNT(a[i]) == 0) // Có thể sử dụng ! dem++; if (dem == 0) return 1; return 0; } 30 NMLT - Mảng một chiều
  31. & VC BB Hàm Kiểm Tra (Cách 3) int KiemTra_C3(int a[], int n) { for (int i = 0; i < n ; i++) if (LaSNT(a[i]) == 0) return 0; return 1; } 31 NMLT - Mảng một chiều
  32. & VC BB Tách các phần tử thỏa điều kiện vYêu cầu § Cho trước mảng a, số lượng phần tử na. Tách các số nguyên tố có trong mảng a vào mảng b. vÝ tưởng § Duyệt từ phần tử của mảng a, nếu đó là số nguyên tố thì đưa vào mảng b. 32 NMLT - Mảng một chiều
  33. & VC BB Hàm Tách Số Nguyên Tố void TachSNT(int a[], int na, int b[], int &nb) { nb = 0; for (int i = 0; i < na; i++) if (LaSNT(a[i]) == 1) { b[nb] = a[i]; nb++; } } 33 NMLT - Mảng một chiều
  34. & VC BB Tách mảng thành 2 mảng con vYêu cầu § Cho trước mảng a, số lượng phần tử na. Tách mảng a thành 2 mảng b (chứa số nguyên tố) và mảng c (các số còn lại). vÝ tưởng § Cách 1: viết 1 hàm tách các số nguyên tố từ mảng a sang mảng b và 1 hàm tách các số không phải nguyên tố từ mảng a sang mảng c. § Cách 2: Duyệt từ phần tử của mảng a, nếu đó là số nguyên tố thì đưa vào mảng b, ngược lại đưa vào mảng c. 34 NMLT - Mảng một chiều
  35. & VC BB Hàm Tách 2 Mảng void TachSNT2(int a[], int na, int b[], int &nb, int c[], int &nc) { nb = 0; nc = 0; for (int i = 0; i < na; i++) if (LaSNT(a[i]) == 1) { b[nb] = a[i]; nb++; } else { c[nc] = a[i]; nc++; } } 35 NMLT - Mảng một chiều
  36. & VC BB Gộp 2 mảng thành một mảng vYêu cầu § Cho trước mảng a, số lượng phần tử na và mảng b số lượng phần tử nb. Gộp 2 mảng trên theo tứ tự đó thành mảng c, số lượng phần tử nc. vÝ tưởng § Chuyển các phần tử của mảng a sang mảng c => nc = na § Tiếp tục đưa các phần tử của mảng b sang mảng c => nc = nc + nb 36 NMLT - Mảng một chiều
  37. & VC BB Hàm Gộp Mảng void GopMang(int a[], int na, int b[], int nb, int c[], int &nc) { nc = 0; for (int i = 0; i < na; i++) { c[nc] = a[i]; nc++; // c[nc++] = a[i]; } for (int i = 0; i < nb; i++) { c[nc] = b[i]; nc++; // c[nc++] = b[i]; } } 37 NMLT - Mảng một chiều
  38. & VC BB Tìm giá trị lớn nhất của mảng vYêu cầu § Cho trước mảng a có n phần tử. Tìm giá trị lớn nhất trong a (gọi là max) vÝ tưởng § Giả sử giá trị max hiện tại là giá trị phần tử đầu tiên a[0] § Lần lượt kiểm tra các phần tử còn lại để cập nhật max. max 78? 0 1 2 n – 1 MAX - 1 7 2 8 8 38 NMLT - Mảng một chiều
  39. & VC BB Hàm tìm Max int TimMax(int a[], int n) { int max = a[0]; for (int i = 1; i max) max = a[i]; return max; } 39 NMLT - Mảng một chiều
  40. & VC BB Sắp xếp mảng thành tăng dần vYêu cầu § Cho trước mảng a kích thước n. Hãy sắp xếp mảng a đó sao cho các phần tử có giá trị tăng dần. vÝ tưởng § Sử dụng 2 biến i và j để so sánh tất cả cặp phần tử với nhau và hoán vị các cặp nghịch thế (sai thứ tự). tạm 58 0 1 2 n – 1 MAX - 1 51 15 86 68 40 i j j j j NMLT - Mảng một chiều
  41. & VC BB Hàm Sắp Xếp Tăng void SapXepTang(int a[], int n) { int i, j; for (i = 0; i a[j]) HoanVi(a[i], a[j]); } } } 41 NMLT - Mảng một chiều
  42. & VC BB Hàm Sắp Xếp Tăng b. Phương pháp sắp xếp lựa chọn (selection sort) void SelectionSort(int a[], int n) { int i, j, min; for (i=0; i a[j]) min = j; swap(a[i], a[min]) } } 42
  43. & VC BB Hàm Sắp Xếp Tăng c. Phương pháp sắp xếp nổi bọt (bubble sort) v Nội dung phương pháp: Ở bước thứ i (i=0, 1, . . . , n- 1) ta lần lượt so sánh từng cặp phần tử a[j], a[j-1], với (j=i+1, . . . , n-1), sau đó đổi chỗ 2 phần tử này nếu a[j-1]>a[j]. void BubbleSort(int a[], int n) { int i, j; for (i=0; i n-1-i; j++) if (a[j] > a[j+1]) swap(a[j],a[j+1]); } 43
  44. & VC BB Hàm Sắp Xếp Tăng d. Phương pháp sắp xếp chèn (insertion sort) v Nội dung phương pháp: Giả sử dãy con (a[0] . . a[i-1]) đã được sắp. Ở bước thứ i (i=1, . . ., i =0 & a[j]>key) { a[j+1] = a[j]; j ; } a[j+1] = key; } 44 }
  45. & VC BB Thêm một phần tử vào mảng vYêu cầu § Thêm phần tử x vào mảng a kích thước n tại vị trí vt. vÝ tưởng § “Đẩy” các phần tử bắt đầu tại vị trí vt sang phải 1 vị trí. § Đưa x vào vị trí vt trong mảng. § Tăng n lên 1 đơn vị. x chèn? 0 1 2 3 n – 1 n MAX - 1 a b c z 45 NMLT - Mảng một chiều vt
  46. & VC BB Hàm Thêm void Them(int a[], int &n, int vt, int x) { if (vt >= 0 && vt vt; i ) a[i] = a[i - 1]; a[vt] = x; n++; } } 46 NMLT - Mảng một chiều
  47. & VC BB Hàm Thêm 3. Thêm 1 phần tử vào mảng. v Hàm thêm giá trị x vào cuối mảng void InsertLast(int a[], int &n, int x) { a[n] = x; n++; } 47
  48. & VC BB Hàm Thêm 3. Thêm 1 phần tử vào mảng. v Hàm thêm giá trị x vào mảng tại vị trí có chỉ số pos thứ tự tương quan ban đầu của các phần tử mảng là không quan trọng void Insert(int a[], int &n, int x, int pos) { a[n] = a[pos]; a[pos] = x; n++; } 48
  49. & VC BB Xóa một phần tử trong mảng vYêu cầu § Xóa một phần tử trong mảng a kích thước n tại vị trí vt vÝ tưởng § “Kéo” các phần tử bên phải vị trí vt sang trái 1 vị trí. § Giảm n xuống 1 đơn vị. xóa? 0 1 2 n - 1 n – 1 MAX - 1 a x b z 49 vt NMLT - Mảng một chiều
  50. & VC BB Hàm Xóa void Xoa(int a[], int &n, int vt) { if (vt >= 0 && vt < n) { for (int i = vt; i < n – 1; i++) a[i] = a[i + 1]; n ; } } 50 NMLT - Mảng một chiều
  51. & VC BB Hàm Xóa 4. Xóa một phần tử ra khỏi mảng. v Hàm xoá phần tử tại vị trí có chỉ số pos ra khỏi mảng, thứ tự mảng là không quan trọng void Remove(int a[], int &n, int pos) { a[pos] = a[n]; n ; } 51
  52. & VC BB Bài tập thực hành 1. Các thao tác nhập xuất a. Nhập mảng b. Xuất mảng 2. Các thao tác kiểm tra a. Mảng có phải là mảng toàn chẵn b. Mảng có phải là mảng toàn số nguyên tố c. Mảng có phải là mảng tăng dần 52 NMLT - Mảng một chiều
  53. & VC BB Bài tập thực hành 3. Các thao tác tính toán a. Có bao nhiêu số chia hết cho 4 nhưng không chia hết cho 5 b. Tổng các số nguyên tố có trong mảng 4. Các thao tác tìm kiếm a. Vị trí cuối cùng của phần tử x trong mảng b. Vị trí số nguyên tố đầu tiên trong mảng nếu có c. Tìm số nhỏ nhất trong mảng d. Tìm số dương nhỏ nhất trong mảng 53 NMLT - Mảng một chiều
  54. & VC BB Bài tập thực hành 5. Các thao tác xử lý a. Tách các số nguyên tố có trong mảng a đưa vào mảng b. b. Tách mảng a thành 2 mảng b (chứa các số nguyên dương) và c (chứa các số còn lại) c. Sắp xếp mảng giảm dần d. Sắp xếp mảng sao cho các số dương đứng đầu mảng giảm dần, kế đến là các số âm tăng dần, cuối cùng là các số 0. 54 NMLT - Mảng một chiều
  55. & VC BB Bài tập thực hành 6. Các thao tác thêm/xóa/sửa a. Sửa các số nguyên tố có trong mảng thành số 0 b. Chèn số 0 đằng sau các số nguyên tố trong mảng c. Xóa tất cả số nguyên tố có trong mảng 55 NMLT - Mảng một chiều