17. Πολυδιάςτατοι πίνακεσ

Transcript

1 Προγραμματιςμόσ Μεκόδων Επίλυςθσ Προβλθμάτων 17. Πολυδιάςτατοι πίνακεσ Ιωάννθσ Κατάκθσ

2 Πολυδιάςτατοι πίνακεσ o Μζχρι τϊρα μιλοφςαμε για μονοδιάςτατουσ πίνακεσ ι int age[5]= 31,28,31,30,31; o Για παράλλθλουσ πίνακεσ int id[5] = 1029,1132,1031,9991,1513; int age[5] = 31,28,31,30,31; o Σιμερα κα μιλιςουμε για πολυδιάςτατουσ πίνακεσ (κυρίωσ διςδιάςτατουσ).

3 Πολυδιάςτατοι πίνακεσ o Η C διακζτει ορκογϊνιουσ πολυδιάςτατουσ πίνακεσ char array[3][7] /*[γραμμι+*ςτιλθ]*/ o Αυτό ςυνεπάγεται ότι δεςμεφουμε ακριβϊσ 3*7 = 21 χαρακτιρεσ ςτθ μνιμθ o Για να αναφερκοφμε ςε κάποιο ςτοιχείο του πίνακα χρθςιμοποιοφμε δείκτεσ κζςθσ π.χ. array*0][0]= Α, array[2][3]= Β array[3][2]= Α Δεν υπάρχει το *3+* A B

4 Συχνζσ ερωτιςεισ Ερώτηςη Α o Μποροφμε να δθλϊςουμε μθ-ορκογϊνιουσ πολυδιάςτατουσ πίνακεσ? ΌΧΙ o Θα μποροφςε να γίνει κάτι αντίςτοιχο, με χριςθ δυναμικισ δζςμευςθσ μνιμθσ, αλλά όχι ςε αυτό το μάκθμα Ερώτηςη Β o Μποροφν τα ςτοιχεία του πίνακα να είναι ανομοιογενι (δθλαδι κάποιεσ γραμμζσ ι ςτιλεσ να φζρουν διαφορετικό τφπο (int, char, float)? ΌΧΙ o Θα μποροφςε να γίνει κάτι αντίςτοιχο, με τθν χριςθ κάποιων ειδικϊν δομϊν που λζγονται structs, αλλά όχι ςε αυτό το μάκθμα A B

5 Διςδιάςτατοι πίνακεσ o Ζνασ πολυδιάςτατοσ πίνακασ είναι ζνασ μονοδιάςτατοσ πίνακασ κάκε ςτοιχείο του οποίου είναι ζνασ πίνακασ o Μποροφν να υπάρχουν πίνακεσ ςε πολλζσ διαςτάςεισ (θ ΑΝSI-C που χρθςιμοποιοφμε υποδεικνφει ςτουσ καταςκευαςτζσ μεταγλωττιςτϊν να προςφζρουν μζχρι 6 διαςτάςεισ) o Σε αυτό το μάκθμα κα μελετιςουμε διςδιάςτατουσ πίνακεσ (μια άλλθ χριςιμθ κατθγόρια πινάκων είναι οι τριςδιάςτατοι) o Παράδειγμα 3-διάςτατου πίνακα int enrolled[course_id][professor_id][year]; εγγραφζσ τθσ μορφισ 32,1,2004, 132,2,2005,131,3,2005

6 Πολυδιάςτατοι πίνακεσ (ςυν.) o Αρχικοποίθςθ διςδιάςτατου πίνακα Μια λίςτα αρχικϊν τιμϊν κλειςμζνθ ςε άγκιςτρα, όπου κάκε τιμι παίρνει αρχικι τιμι από μία αντίςτοιχθ υπολίςτα int studentgrades[100][6] = ; 99, 76, 88, 74, 65, 53, 67, 71, 77, 71, 80, 47, o Αρχικοποίθςθ διςδιάςτατου πίνακα με FOR loop for(i=0;i<100;i++) // γραμμζσ for(j=0;j<6; j++) // ςτιλεσ studentgrades[i][j]=0; Οι πρϊτεσ δυο γραμμζσ (από τισ 100) περιζχουν τισ 6 βακμολογίεσ δυο φοιτθτϊν)

7 Παράδειγμα Γράψετε ζνα πρόγραμμα το οποίο: α) Δθμιουργεί ζναν πίνακα 10x10 β) Αρχικοποιεί κάκε κζςθ του πίνακα ςε 0 γ) Εκτυπϊνει τον πίνακα

8 Παράδειγμα 1 Λφςθ Α #include <stdio.h> #define SIZE 10 main () // Διλωςθ Πίνακα int matrix[size][size], i, j; // Αρχικοποίθςθ πίνακα for (i=0; i<size; i++) for (j=0; j<size; j++) matrix[i][j] = 0; // Εκτφπωςθ πίνακα for (i=0; i<size; i++) for (j=0; j<size; j++) printf("%d", matrix[i][j]); Εκτυπϊνει printf("\n"); //Μετά το τζλοσ εκτφπωςθσ μίασ γραμμισ αλλάηουμε //γραμμι

9 Παράδειγμα 1 Λφςθ Β #include <stdio.h> #define SIZE 10 main () int matrix[size][size] = ; int i,j; // Εκτφπωςθ πίνακα for (i=0; i<size; i++) for (j=0; j<size; j++) printf("%d", matrix[i][j]); printf("\n"); Η Αρχικοποίθςθ γίνεται εδϊ με δυο παρενκζςεισ αντί for loop. To μειονζκτθμα είναι ότι δουλεφει μόνο για αρχικοποίθςθ ςε 0

10 Παράδειγμα 2 - Αρχικοποίθςθ Πίνακα Γράψετε ζνα πρόγραμμα το οποίο δθμιουργεί τον πιο κάτω διςδιάςτατο πίνακα ςτθν μνιμθ και ςτθν ςυνζχεια τον εκτυπϊνει

11 Παράδειγμα 2 - Αρχικοποίθςθ Πίνακα Βλζπουμε ότι ο πίνακασ Α μπορεί να παραχκεί από τον Β εάν προςκζςουμε ςε κάκε κζςθ του Β τον αρικμό 3 Α Β

12 Παράδειγμα 2 - Αρχικοποίθςθ Πίνακα #include <stdio.h> #define SIZE 5 main () int matrix[size][size]; int i,j; // Αρχικοποιθςθ for (i=0; i<size; i++) for (j=0; j<size; j++) matrix[i][j] = j+3; Για κάκε i (γραμμι): j 0+3=3 1+3=4 2+3=5 3+3=6 4+3=7 for (i=0; i<size; i++) for (j=0; j<size; j++) printf("%d", matrix[i][j]); printf("\n");

13 Παράδειγμα 3 - Άκροιςμα Διαγωνίου Γράψετε ζνα πρόγραμμα το οποίο δθμιουργεί τον παρακάτω διςδιάςτατο πίνακα ςτθ μνιμθ και ςτθν ςυνζχεια εκτυπϊνει το άκροιςμα τθσ διαγωνίου Α Παρατθροφμε ότι οι τιμζσ που κζλουμε είναι για i=j

14 Παράδειγμα 3 - Άκροιςμα Διαγωνίου #include <stdio.h> #define SIZE 5 main () int matrix[size][size]; int i,j; int sum = 0; // Μεταβλθτι που αποκθκεφεται το άκροιςμα // Αρχικοποίθςθ for (i=0; i<size; i++) for (j=0; j<size; j++) matrix[i][j] = j+3; // Εφρεςθ Ακροίςματοσ for (i=0; i<size; i++) for (j=0; j<size; j++) if (i==j) sum += matrix[i][j]; //Εναλλατικά for (i=0; i<size; i++) sum += matrix[i][i]; printf( Sum: %d, sum);

15 Παράδειγμα 4 - Άκροιςμα Στιλθσ Γράψετε ζνα πρόγραμμα το οποίο δθμιουργεί τον πιο κάτω διςδιάςτατο πίνακα ςτθ μνιμθ και ςτθ ςυνζχεια εκτυπϊνει το άκροιςμα τθσ τρίτθσ ςτιλθσ (index 2) = 25 Παρατθροφμε ότι κζλουμε τισ τιμζσ όπου το j=2

16 Παράδειγμα 3 - Άκροιςμα Στιλθσ #include <stdio.h> #define SIZE 5 main () int matrix[size][size]; int i,j; int sum = 0; // Αρχικοποίθςθ for (i=0; i<size; i++) for (j=0; j<size; j++) matrix[i][j] = j+3; // Εφρεςθ Ακροίςματοσ for (i=0; i<size; i++) sum += matrix[i][2]; printf( Sum: %d, sum);

17 Πολυδιάςτατοι Πίνακεσ & Συναρτιςεισ o Όταν περνάμε πολυδιάςτατουσ πίνακεσ ςε ςυναρτιςεισ, τότε ακολουκείται θ ίδια λογικι με τθν περίπτωςθ των μονοδιάςτατων πινάκων (κλιςθ με τιμι) o Επομζνωσ δεν παράγεται ζνα νζο αντίγραφο του πίνακα αλλά αντίκετα, θ ςυνάρτθςθ μπορεί να κάνει κατευκείαν αλλαγζσ πάνω ςε αυτόν

18 Πίνακεσ και Συναρτιςεισ #include <stdio.h> #define SIZE 4 // Πρότυπο void FillArrayOne (int[ ][ ]) ; main ( ) int array [SIZE][SIZE]=; // Κλιςθ Συνάρτθςθσ FillArrayOne (array); Μετά τθν κλιςθ τθσ FillArrayOne: // Οριςμόσ Συνάρτθςθσ void FillArrayOne( int table[ ][SIZE] ) int i,j; for ( i = 0; i < SIZE; i++) for ( j = 0; j < SIZE; j++) table[i][j] = 1; array[0][1] = 1 array[0] [1] = 1 array[0] [2] = 1 array[0] [3] = 1 array[1][1] = 1 array[1] [1] = 1 array[1] [2] = 1 array[1] [3] = 1 array[2][1] = 1 array[2] [1] = 1 array[2] [2] = 1 array[2] [3] = 1 array[3][1] = 1 array[3] [1] = 1 array[3] [2] = 1 array[3] [3] = 1 Μόνο η πρώηη διάζηαζη μπορεί να παραληθθεί

19 Παράδειγμα Επεξεργαςίασ Βακμϊν o Γράψετε ζνα πρόγραμμα Το οποίο διαβάηει από τo πλθκτρολόγιο βακμοφσ 80 φοιτθτϊν. Για κάκε φοιτθτι διαβάηονται βακμοί για 5 μακιματα (βακμοί 1ου φοιτθτι) (βακμοί 2ου φοιτθτι) υπολογίηει και τυπϊνει (α) βακμοφσ κάκε φοιτθτι (β) το μζςο όρο για κάκε φοιτθτι Επικυμθτι εκτφπωςθ: Μζςοσ Όροσ

20 Παράδειγμα Επεξεργαςίασ Βακμϊν Τι πρζπει να γίνει; α) Να διαβαςτοφν δεδομζνα από το πλθκτρολόγιο και να αποκθκευτοφν ςε ζνα 2-διαςτάςεων πίνακα β) Υπολογιςμόσ μζςου όρου ανά φοιτθτι γ) Εκτφπωςθ αποτελεςμάτων

21 Παράδειγμα Επεξεργαςίασ Βακμϊν // Στακερζσ #define NUM_STUDENTS 80 #define NUM_COURSES 5 // Πίνακασ ο οποίοσ κρατά για κάκε φοιτθτι τθ βακμολογία // για κάκε μάκθμα float grade_table[num_students][num_courses] = ; // Πίνακασ ο οποίοσ κρατά για κάκε φοιτθτι τον // μζςο όρο τθσ βακμολογίασ float average_per_student[num_students]= ;

22 Παράδειγμα επεξεργαςίασ βακμϊν main() float grade_table[num_students][num_courses] = ; float average_per_student[num_students]= ; // Διάβαςμα δεδομζνων read_data(grade_table); // Υπολογιςμόσ μζςων όρων compute_averages(grade_table, average_per_student); // Εκτφπωςθ αποτελεςμάτων display_results(grade_table, average_per_student);

23 Παράδειγμα επεξεργαςίασ βακμϊν void read_data(float grade_table[][num_courses]) int i,j; for(i=0;i<num_students;i++) printf("student %d\n", i); for(j=0;j<num_courses;j++) scanf("%f", &grade_table[i][j]);

24 Παράδειγμα Επεξεργαςίασ Βακμϊν void compute_averages(float grade_table[][num_courses], float average_per_student[]) int i,j; for(i=0;i<num_students; i++) for(j=0;j<num_courses; j++) average_per_student[i]+=grade_table[i][j]; for(i=0;i<num_students; i++) average_per_student[i]/=num_courses;

25 Παράδειγμα Επεξεργαςίασ Βακμϊν void display_results(float grade_table[][num_courses], float average_per_student[]) int i,j; for(i=0;i<num_students; i++) for(j=0;j<num_courses;j++) printf("%5.2f ",grade_table[i][j]); printf("%5.2f\n",average_per_student[i]);

26 Τζλοσ διάλεξθσ