На занятии будет рассмотрен двумерный массив в Pascal и примеры работы с ним. Кроме того, предстоит знакомство с понятиями побочная диагональ матрицы в Паскаль и главная диагональ
Содержание:
- Двумерный массив в Pascal
- Описание, ввод и вывод элементов двумерного массива
- Главная и побочная диагональ при работе с двумерными матрицами в Pascal
Матрица или двумерный массив – это прямоугольная таблица чисел (или других элементов одного типа). Каждый элемент матрицы имеет два индекса (номер строки и номер столбца).
Исходные данные для решения многих задач можно представить в табличной форме:
Таблица результатов производственной деятельности нескольких филиалов фирмы может быть представлена так:
zavod1: array [1..4] of integer; zavod2: array [1..4] of integer; zavod3: array [1..4] of integer;
Или в виде двумерного массива так:
Объявление двумерного массива:
var A: array[1..3,1..4] of integer; begin {...}
begin var a := new integer[3,4]; {...} end.
Описание, ввод и вывод элементов двумерного массива
Варианты описания двумерного массива (традиционный pascal)
- Описание массива в разделе переменных:
- Описание массива через раздел type:
const N = 3; M = 4; var A: array[1..N,1..M] of integer;
const M=10; N=5; type matrix=array [1..M, 1..N] of integer; var A: matrix;
Ввод двумерного массива m x n с клавиатуры:
for i:=1 to N do for j:=1 to M do begin write('A[',i,',',j,']='); read ( A[i,j] ); end;
for var i:=0 to a.RowCount-1 do for var j:=0 to a.ColCount-1 do a[i,j]:=readinteger;
Заполнение случайными числами:
var a := MatrRandomInteger(3,4,0,10); // целые числа в диапазоне от 0 до 10 var a1 := MatrRandomReal(3,4,1,9) // веществ. числа в диапазоне от 1 до 9
«Красивый» вывод элементов двумерного массива m x n:
Следующий фрагмент программы выводит на экран значения элементов массива по строкам:
1 2 3 4 5 |
for i:=1 to N do begin for j:=1 to M do write ( A[i,j]:5 ); writeln; end; |
1 2 3 4 5 6 |
begin var a := MatrRandomInteger(3,4,0,10); var a1 := MatrRandomReal(3,4,1,9); a.Println; a1.Println(6,1) // 6 позиций всего на вывод, 1 знак после десят. запятой end. |
Результат:
8 2 1 3 5 8 0 8 6 3 9 3 3.3 4.7 3.7 5.4 2.9 1.7 2.3 4.0 8.3 3.7 8.4 1.4
Рассмотрим следующую задачу: Получены значения температуры воздуха за 4 дня с трех метеостанций, расположенных в разных регионах страны:
Номер станции | 1-й день | 2-й день | 3-й день | 4-й день |
---|---|---|---|---|
1 | -8 | -14 | -19 | -18 |
2 | 25 | 28 | 26 | 20 |
3 | 11 | 18 | 20 | 25 |
Т.е. запись показаний в двумерном массиве выглядела бы так:
t[1,1]:=-8; | t[1,2]:=-14; | t[1,3]:=-19; | t[1,4]:=-18; |
t[2,1]:=25; | t[2,2]:=28; | t[2,3]:=26; | t[2,4]:=20; |
t[3,1]:=11; | t[3,2]:=18; | t[3,3]:=20; | t[3,4]:=25; |
Или в pascalabc.NET:
var t := Matr(3,4,-8,-14,-19,-18,25,28,26,20,11,18,20,25); t.Println;
Объявление двумерного массива:
var t: array [1..3, 1..4] of integer;
Задание array 1: Необходимо:
- Распечатать температуру на 2-й метеостанции за 4-й день и на 3-й метеостанции за 1-й день.
- Распечатать показания термометров всех метеостанций за 2-й день.
- Определить среднюю температуру на 3-й метеостанции.
- Распечатать, в какие дни и на каких метеостанциях температура была в диапазоне 24-26 градусов тепла.
Дополните код:
Показать решение:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 |
var t: array [1..3, 1..4] of integer; s,i,j:integer; begin t[1,1]:=-8; t[1,2]:=-14; t[1,3]:=-19; t[1,4]:=-18; t[2,1]:=25; t[2,2]:=28; t[2,3]:=26; t[2,4]:=20; t[3,1]:=11; t[3,2]:=18; t[3,3]:=20; t[3,4]:=25; {1. Распечатать показания термометров на 2-й метеостанции за 4-й день и на 3-й метеостанции за 1-й день} writeln('1-е задание: ',t[2,4] , ' и ',t[...,...]); {2. Показания термометров всех метеостанций за 2-й день} for i:=1 to ... do writeln ('2-е задание: ',t[...,...]); {3. Определим среднее значение температуры на 3-й метеостанции:} i:=3; s:=0; for j:=1 to 4 do s:=...; {сумматор} writeln('3-е задание: ', s/4); {распечатаем всю таблицу} for i:=1 to 3 do for j:=1 to 4 do writeln(t[i,j]); {4. Распечатаем станции и дни с температурой 24-26 гр} writeln('4-е задание: '); for i:=1 to 3 do for ... ... do if (...) and (...) then writeln('станция ', i, ' день ', j) end. |
Самостоятельно подумайте, как находится сумма элементов массива pascal.
Задание array 2. Найти сумму элементов массива (прямоугольной таблицы) размером [m x n]
Задание array 4.
Найти сумму всех элементов массива (переменная sum
) 5 x 4, а также сумму элементов, составляющих столбцы таблицы (двумерного массива). Для хранения сумм столбцов чисел использовать одномерный массив (s
). Дополните код.
Показать решение:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 |
const m = 5; n = 4; var a: array[1..m,1..n] of byte; s: array[1..n] of byte; i,j, sum: byte; begin randomize; for i := 1 to m do begin for j := 1 to n do begin ... {инициализация элементов массива случайными числами} ... {вывод элементов массива} end; writeln end; writeln ('------------'); {для оформления} {обнуление значений массива суммы s[]:} ... {поиск сумм элементов по столбцам:} for i := 1 to n do begin for j := 1 to m do begin s[i]:=...; end; write(...) ; end; {поиск общей суммы:} sum:=0; ... {вычисление суммы элементов массива значений сумм по столбцам:} for ... ... write (' | sum = ', sum); readln end. |
Задание array 4_1.
Найти сумму элементов двумерного массива [m x n] по строкам:
2 8 1 9 : sum = 20 3 1 7 2 : sum = 13 4 5 6 2 : sum = 17
Методы матриц для работы со строками и столбцами:
begin var a := MatrRandomInteger(3,4); a.Println; a.Row(0).Sum.Println(); a.Row(1).Average.Println; a.Row(2).Product.Println; a.Col(0).Min.Println; a.Col(1).Max.Println; end.
Результат:
86 62 80 33 51 4 36 65 78 30 5 16 261 39 187200 51 62
Главная и побочная диагональ при работе с двумерными матрицами в Pascal
Главная диагональ квадратной матрицы n x n (т.е. той, у которой количество строк равно количеству столбцов) проходит с верхнего левого угла матрицы (элемент 1,1) до правого нижнего угла матрицы (элемент n,n).
Побочная диагональ квадратной матрицы n x n проходит с нижнего левого угла матрицы (элемент n,1) до правого верхнего угла матрицы (элемент 1,n).
Формулу поиска элементов диагоналей проще всего искать, нарисовав элементы матрицы:
Если индексы начинаются с единицы (традиционный Паскаль):
1,1 | 1,2 | 1,3 | 1,4 |
2,1 | 2,2 | 2,3 | 2,4 |
3,1 | 3,2 | 3,3 | 3,4 |
4,1 | 4,2 | 4,3 | 4,4 |
Если индексы начинаются с нуля (pascalAbc.NET):
0,0 | 0,1 | 0,2 | 0,3 |
1,0 | 1,1 | 1,2 | 1,3 |
2,0 | 2,1 | 2,2 | 2,3 |
3,0 | 3,1 | 3,2 | 3,3 |
Учитывая, что первая цифра в программе будет соответствовать счетчику i
, а вторая — счетчику j
, то из таблицы можно вывести формулы:
Главная диагональ матрицы в Паскаль имеет формулу:
i=j
Побочная диагональ матрицы в Паскале традиционном имеет формулу:
n=i+j-1
(или j=n-i+1
)
где n
— размерность квадратной матрицы
Побочная диагональ матрицы в pascalAbc.Net имеет формулу:
n=i+j+1
где n
— размерность квадратной матрицы
Пример: Вывести на экран сначала главную диагональ квадратной матрицы из N строк и N столбцов, а затем ее побочную диагональ.
Решение:
Пример: Заменить элементы главной и побочной диагонали квадратной матрицы нулями
Показать решение:
Паскаль:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 |
var i,j,n:integer; a: array[1..100,1..100]of integer; begin randomize; writeln ('введите размерность матрицы:'); readln(n); for i:=1 to n do begin for j:=1 to n do begin a[i,j]:=random(10); write(a[i,j]:3); end; writeln; end; writeln; for i:=1 to n do begin for j:=1 to n do begin if (i=j) or (n=i+j-1) then a[i,j]:=0; write(a[i,j]:3) end; writeln; end; end. |
PascalAbc.Net
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 |
begin var n := readinteger('введите размерность матрицы:'); var a := matrRandomInteger(n, n, -10, 10); a.Println(6); for var i := 0 to n - 1 do begin a[i, i] := 0; a[i, n - i - 1] := 0; end; writeln(); a.Println(6); end. |
Задание array 5:
Найти отдельно сумму элементов главной и побочной диагонали квадратной матрицы
1 7 3 7 2 1 8 3 5 7 6 4 8 2 3 1 ------- sum1 = 9 sum2 = 30
Пример:
Дана матрица 5х5. Найти сумму элементов, стоящих на двух соседних диагоналях с главной и параллельных ей.
Для решения задачи воспользуйтесь таблицей
Показать решение:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 |
var A:array[1..5,1..5] of integer; i,j:integer; sum,sum1,sum2:integer; begin randomize; for i:=1 to 5 do for j:=1 to 5 do A[i,j]:=random(10); write ('Исходный массив A: '); for i:=1 to 5 do begin writeln; for j:=1 to 5 do write (A[i,j]:2,' '); end; sum1:=0; for i:=1 to 5 do for j:=1 to 5 do if (i-j=1) then sum1:=sum1+A[i,j]; sum2:=0; for i:=1 to 5 do for j:=1 to 5 do if (j-i=1) then sum2:=sum2+A[i,j]; sum:=sum1+sum2; writeln; writeln('Сумма = ',sum); end. |
Задание array 6: Сформировать матрицу размерностью n. Вывести ее на экран. Затем преобразовать ее, заменив необходимые элементы на 0:
Задание array 7: Сформировать матрицу размерностью n. Вывести ее на экран. Затем преобразовать ее, заменив необходимые элементы на 0:
Задание array 8: Сформировать матрицу размерностью n. Вывести ее на экран. Затем преобразовать ее, заменив необходимые элементы на 0:
Задание array 9: Составить программу, позволяющую с помощью датчика случайных чисел сформировать матрицу размерностью N. Определить:
Рассмотрим еще один пример работы с двумерным массивом.
Пример: В двумерном массиве размером N
х M
определить среднее значение элементов. Найти индекс элемента массива, наиболее близкого к среднему значению.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 |
var index1,index2,i,j,N,M:integer; s,min,f:real; a:array[1..300,1..300] of real; begin N:=10; M:=5; for i:=1 to N do begin for j:=1 to M do begin a[i,j]:=random(20); s:=s+a[i,j]; write(a[i,j]:3); end; writeln; end; f:=s/(N*M); writeln('srednee znachenie ',f); min:=abs(a[1,1]-f); for i:=1 to N do begin for j:=1 to M do begin if abs(a[i,j]-f)<min then begin min:=abs(a[i,j]-f); index1:=i; index2:=j; end; end; end; writeln('naibolee blizkiy ',index1,' ',index2); end. |
Потренируйтесь в решении задач по теме, щелкнув по пиктограмме:
14.04.2014, 02:48. Показов 10479. Ответов 1
Привет, дорогие форумчаны =)
Кто может помочь с очень простой задачкой, до которой я не могу додуматься, сижу уже полтора часа =(
есть двумерный массив 5 на 5 и нужно вывести главную диагональ
Pascal | ||
|
Добавлено через 2 минуты
по идее “i” должно быть равно “j” ( i=j), но не пойму как это прописать…
Добавлено через 10 минут
Ураааа, ребят, у вас волшебный форум, только написал и пришла идея, огромное спасибо))
я додумался)
Pascal | ||
|
0
Содержание
- Двумерные массивы
- Главная и побочная диагонали матрицы
- Пример двумерного массива
- Заполнение и вывод на экран
- Сумма элементов двумерного массива
- Задачи с решением
Двумерные массивы
Двумерный массив является разновидностью многомерных. Визуально двумерный массив можно представить в виде таблицы. Положение элемента задается двумя индексами:
- i — порядковый номер строки
- j — порядковый номер столбца
В качестве примера на рисунке ниже приведен двумерный массив из целых чисел размером 5 на 5 элементов. Его называют квадратным или матрицей. В прямоугольном — количество строк и столбцов отличаются.
Описание двумерного массива на Паскале отличается от одномерного только добавлением второй размерности в квадратных скобках.
Главная и побочная диагонали матрицы
Большое количество задач на обработку связано с элементами главной и побочной диагонали. Они обладают особыми свойствами.
Посмотрите на рисунок ниже. Элементы главной диагонали располагаются в ячейках оранжевого цвета. Главный признак, по которому можно их идентифицировать — значения индексов одинаковы.
В побочной диагонали (ячейки зеленого цвета) расположены элементы, у которых сумма индексов равна количеству строк (столбцов) плюс один.
Пример двумерного массива
Заполнение и вывод на экран
Рассмотрим пример программы на паскале. Заполнение будем проводить случайными числами, так как ручной ввод для отладки программы на Паскале не удобен.
План действий:
- опишем массив, укажем все необходимые переменные;
- заполним случайными значениями;
- сделаем вывод на экран в виде таблицы.
Текст программы
var i,j:integer; a: array [1..5,1..5]of integer; begin {заполнение случайными числами} for i:=1 to 5 do for j:=1 to 5 do a[i,j]:=random(10); {вывод на экран} for i:=1 to 5 do begin for j:=1 to 5 do write(a[i,j]:3); writeln; end; end.
Второй вариант немного короче. Отличается от первого тем, что заполнение и вывод проходит в одном цикле. Можно использовать в качестве шаблона для решения однотипных задач на Паскаль.
const n=5; m=5; var i,j:integer; a: array [1..n,1..m] of integer; begin {заполнение случайными числами и вывод на экран} for i:=1 to n do begin for j:=1 to m do begin a[i,j]:=random(10); write(a[i,j]:3); end; writeln; end; {здесь будет код обработки по условию задачи} end.
При составлении программ, этот код будет присутствовать практически в каждой задаче. Здесь происходит подготовка исходного массива, заданного случайными числами.
Обработка элементов по условию задачи будет различаться и записываться в продолжении указанного выше текста программы на Паскаль. После обработки следует код вывода результата работы программы.
Сумма элементов двумерного массива
Запишем код обработки элементов, который вычислит их сумму.
Для правильной работы программы на Паскале, необходимо в раздел описания переменных добавить переменную для вычисления суммы S.
Код обработки и вывода результата. Его нужно добавить в текст программы на Паскаль, указанной выше.
s:=0; for i:=1 to 5 do for j:=1 to 5 do s:=s+a[i,j]; write('Сумма элементов = ',s);
Задачи с решением
Задача 1. Вычислить сумму и количество положительных элементов целочисленного массива A[1..n,1..n], находящихся над главной диагональю.
Посмотреть решение
Решение: В этом примере размер матрицы задается через константу, что удобно использовать при отладке программы. Постоянные величины в Паскаль записывают перед разделом Var.
const n=4; var i,j,s,k:integer; a: array [1..n,1..n]of integer; begin {заполнение случайными числами и вывод на экран} for i:=1 to n do begin for j:=1 to n do begin a[i,j]:=random(10); write(a[i,j]:3); end; writeln; end; {код обработки по условию задачи} s:=0;k:=0; for i:=1 to n do begin for j:=i+1 to n do begin s:=s+a[i,j]; k:=k+1; end; end; writeln('Сумма элементов = ',s); write('Количество элементов = ',k); end.
Задача 2. Задана квадратная матрица. Получить транспонированную матрицу (перевернутую относительно главной диагонали).
Посмотреть решение
Решение:
const n=5; var i,j:integer; a,b: array [1..n,1..n]of integer; begin {заполнение случайными числами и вывод на экран} writeln('Исходная матрица'); for i:=1 to n do begin for j:=1 to n do begin a[i,j]:=random(10); write(a[i,j]:3); end; writeln; end; {код обработки по условию задачи} for i:=1 to n do for j:=1 to n do b[i,j]:=a[j,i]; writeln('Транспонированная матрица'); for i:=1 to n do begin for j:=1 to n do begin write(b[i,j]:3); end; writeln; end; end.
Тем, кто знакомым с математическими матрицами, будет не трудно освоить и двумерные массивы в Pascal. Матрица – это математический объект, представляющий собой прямоугольную таблицу. Таблица состоит из элементов, которые находятся на пересечении строк и столбцов, определяющих их, то есть i-ая строка и j-ый столбец задают адрес k-ому элементу матрицы (kij
). Двумерные массивы абсолютно аналогичны математическим матрицам.
В отличие от одномерных массивов, двумерные характеризуются в программе парой индексов, один из которых соответствует номеру строки, другой – столбца:
Mas[m, n], где Mas – имя массива, n – номер строки, а m – номер столбца.
Описать матрицу в программе можно несколькими способами:
1) В разделе описания переменных:
Var Mas: Array[1..n, 1..m] of <тип элементов>;
2) При помощи одномерного массива, элементами которого являются одномерные массивы.
Пример:
Const n = 5; m = 10; Type Arr1 = Array[1..m] of <тип элементов >; Arr2 = Array[1..n] of arr1; Var Mas: arr2;
Переменная Mas
– матрица, состоящая из пяти строк, в каждую из которых включено по десять элементов.
3) Предыдущий способ можно упростить так:
Const n = 5; m = 10; Турe arr=Array[1..n] Of Аrrау[1..m] of <тип элементов>; Var Mas: arr;
4) И снова сократив запись, получим:
Const n = 5; m = 10; Type arr = Array[1..n,1..m] of <тип элементов>; Var Mas: arr;
Для обработки содержимого матрицы, удобно пользоваться вложенными циклами:
For i:= 1 To n Do For j:= 1 To m Do
Например, для заполнения массива случайнми числами:
for i:=1 to n do for j:=1 to n do x[i,j]:=random(100);
Для вывода двумерного массива вещественных чисел размером n строк, m столбцов:
for i:=1 to n do begin for j:=1 to m do write(x[i,j]:5:2); writeln; end;
В следующей программе массив сначала заполняется числами с клавиатуры, а затем выводиться на экран.
program input_and_output_array; uses crt; const n=3; m=3; var i, j: integer; mas: array[1..n, 1..m] of integer; begin {ввод массива} for i:=1 to n do for j:=1 to m do begin write(' Элемент ', i,' строки, ',j,' столбца = '); readln(mas[i, j]); end; writeln(' Получившаяся матрица: '); {вывод массива} for i:=1 to n do begin for j:=1 to m do begin write(mas[i, j]:5); end; writeln end; end.
Количество элементов в массиве (его размерность) можно узнать, умножив количество строк на количество столбцов.
Сумма всех элементов квадратной матрицы:
sum:=0; for i:=1 to n do for j:=1 to n do sum:=sum+x[i,j]; writeln('Сумма=',sum);
Сумма элементов главной диагонали квадратной матрицы (элементы главной диагонали имеют одинаковые индексы -x[1,1], x[2,2] и т.д.):
sum:=0; for i:=1 to n do sum:=sum+x[i,i]; writeln('Сумма=',sum);
Сумма элементов побочной диагонали (диагонали противоположной главной). Индексы элементов побочной диагонали в сумме равны n+1, т.е. i+j=n+1
или j=n+1-i
:
sum:=0; for i:=1 to n do sum:=sum+x[i,n+1-i]; writeln('Сумма=',sum);
Сумма элементов ниже главной диагонали квадратной матрицы (строго ниже):
sum:=0; for i:=1 to n do for j:=1 to n do if i>j then sum:=sum+x[i,j]; writeln('Сумма=',sum);
Можно не просматривать весь массив, а брать только нужные элементы:
sum:=0; for i:=2 to n do for j:=1 to i-1 do sum:=sum+x[i,j]; writeln('Сумма=',sum);
Сумма элементов выше и на главной диагонали квадратной матрицы:
sum:=0; for i:=1 to n do for j:=1 to n do if i<=j then sum:=sum+x[i,j]; writeln('Сумма=',sum);
Здесь также можно не просматривать весь массив, а брать только нужные элементы:
sum:=0; for i:=1 to n do for j:=i to n do sum:=sum+x[i,j]; writeln('Сумма=',sum);
Сумма элементов ниже побочной диагонали квадратной матрицы (строго ниже) :
sum:=0; for i:=1 to n do for j:=1 to n do if i+j>n+1 then sum:=sum+x[i,j]; writeln('Сумма=',sum);
Можно не просматривать весь массив, а брать только нужные элементы:
sum:=0; for i:=2 to n do for j:=n+2-i to n do sum:=sum+x[i,j]; writeln('Сумма=',sum);
Если надо посчитать сумму элемсентов ниже побочной диагонали и на ней, то в предыдущем примере, при просмотре всего массива в предыдущем примере надо заменить знак отношения > на >=, а при просмотре толко нужных элементов применить такой код:
sum:=0; for i:=1 to n do for j:=n+1-i to n do sum:=sum+x[i,j]; writeln('Сумма=',sum);
При подсчете суммы элементов выше и на главной диагонали, выше и на побочной диагонали возможно применине такого кода:
sum:=0; for i:=1 to n do for j:=1 to n do if (i<=j) and (i+j<=n+1) then sum:=sum+x[i,j]; writeln('Сумма=',sum);
Подсчет сумм элементов по строкам:
for i:=1 to n do begin sum:=0; for j:=1 to n do sum:=sum+x[i,j]; writeln('Сумма ',i,'-й строки',sum); end;
Подсчет сумм элементов по столбцам:
for j:=1 to n do begin sum:=0; for i:=1 to n do sum:=sum+x[i,j]; writeln('Сумма ',j,'-го столбца ',sum); end;
Безусловно суммы по строкам и столбцам можно записывать в одномерный массив. Например, для сумм по столбцам:
for i:=1 to n do sum[j]:=0; for i:=1 to n do for j:=1 to n do zum[j]:=sum[j]+x[i,j]; {вывод сумм по столбцам} for i:=1 to n do write(sum[i]:4); writeln;
Суммы элементов по диагоналям, параллельным главной диагонали.
Очевидно, что таких сумм будет 2n-1. Кроме того, разности индексов эдементов, стоящих на одной диагонали будут равны друг другу. Имеется в виду разность «номер строки минус номер столбца». Эти разности будут меняться от -n+1 для самой верхней диагонали s1, содержащей всего лишь один элемент, до n-1 для диагонали s2N-1, расположенной в самом низу матрицы и содержащей также всего один элемент. Таким образом, для подсчета сумм мы должны объявить массив:
Var sum:array[-n+1..n-1] of integer;
Число элементов в этом массиве будет 2n-1. Код для подсчета этих сумм:
for i:=-n+1 to n-1 do sum[i]:=0; for i:=1 to n do for j:=1 to n do sum[i-j]:=sum[i-j]+x[i,j]; for i:=-n+1 to n-1 do write(sum[i]);
Суммы элементов по диагоналям, параллельным побочной диагонали.
for i:=2 to 2*n do sum[i]:=0; for i:=1 to n do for j:=1 to n do sum[i+j]:=sum[i+j]+x[i,j]; for i:=2 to 2*n do write(sum[i]);
Суммы элементов по периметрам двумерного массива.
Cледует различать четный или нечетный порядок матрицы n. Число сумм будет равно k=n div 2
при четном n и k=n div 2 +1
при нечетном значении n.
Счет суммы начинается по строке i от столбца j равного i и заканчивается столбцом n-i+1
, т.е. начинается с элемена находящегося на главной диагонали и заканчивается элементом на побочной диагонали.
Одновременно учитываются элементы из параллельной строки, индекс которой равен n-i+1
.
Затем считаем элементы по двум паралельным столбцам i и n-i+1
(не учитывая элементы, стоящие в строках). Если n -нечетное число, то выводим значение центрального элемента массива x[k+1,k+1]
.
k:=n div 2; for i:=1 to k do begin sum:=0; {строки} for j:=i to n-i+1 do sum:=sum+x[i,j]+x[n-i+1,j]; {столбцы} for j:=i+1 to n-i do sum:=sum+x[j,i]+x[j,n-i+1]; writeln(sum); {вывод суммы} end; if n mod 2=1 then writeln(x[k+1,k+1]);
На чтение 10 мин Просмотров 2.2к. Опубликовано 06.06.2021
Содержание
- Задача
- Решение
- Двумерный массив в Pascal
- Описание, ввод и вывод элементов двумерного массива
- Главная и побочная диагональ при работе с двумерными матрицами в Pascal
Задача
Задана матрица A (n, n) действительных чисел. “Перевернуть” в ней главную и побочную диагонали (переписать цифры в обратном порядке).
Решение
Чтобы у матрицы были диагонали, она должна быть квадратной, т.е. n = m.
Элементы главной диагонали имеют индекс [i,i]. Побочной [i,n-i+1].
Для того, чтобы “перевернуть” диагонали, не надо перебирать всю матрицу. Достаточно перебрать половину
лабораторные работы и задачи по программированию и информатике, егэ по информатике
Двумерный массив в Pascal
Матрица или двумерный массив – это прямоугольная таблица чисел (или других элементов одного типа). Каждый элемент матрицы имеет два индекса (номер строки и номер столбца).
Исходные данные для решения многих задач можно представить в табличной форме:
Таблица результатов производственной деятельности нескольких филиалов фирмы может быть представлена так:
zavod1: array [1..4] of integer; zavod2: array [1..4] of integer; zavod3: array [1..4] of integer;
Или в виде двумерного массива так:
var A: array[1..3,1..4] of integer;
Описание, ввод и вывод элементов двумерного массива
Варианты описания двумерного массива
-
Описание массива в разделе переменных:
const N = 3; M = 4; var A: array[1..N,1..M] of integer;
const M=10; N=5; type matrix=array [1..M, 1..N] of integer; var A: matrix;
for i:=1 to N do for j:=1 to M do begin write(‘A[‘,i,’,’,j,’]=’); read ( A[i,j] ); end;
Следующий фрагмент программы выводит на экран значения элементов массива по строкам:
for i:=1 to N do begin for j:=1 to M do write ( A[i,j]:5 ); writeln; end;
Рассмотрим следующую задачу: Получены значения температуры воздуха за 4 дня с трех метеостанций, расположенных в разных регионах страны:
Номер станции | 1-й день | 2-й день | 3-й день | 4-й день |
---|---|---|---|---|
1 | -8 | -14 | -19 | -18 |
2 | 25 | 28 | 26 | 20 |
3 | 11 | 18 | 20 | 25 |
Т.е. запись показаний в двумерном массиве выглядела бы так:
t[1,1]:=-8; | t[1,2]:=-14; | t[1,3]:=-19; | t[1,4]:=-18; |
t[2,1]:=25; | t[2,2]:=28; | t[2,3]:=26; | t[2,4]:=20; |
t[3,1]:=11; | t[3,2]:=18; | t[3,3]:=20; | t[3,4]:=25; |
Объявление двумерного массива:
var t: array [1..3, 1..4] of integer;
- Распечатать температуру на 2-й метеостанции за 4-й день и на 3-й метеостанции за 1-й день.
- Распечатать показания термометров всех метеостанций за 2-й день.
- Определить среднюю температуру на 3-й метеостанции.
- Распечатать, в какие дни и на каких метеостанциях температура была в диапазоне 24-26 градусов тепла.
Самостоятельно подумайте, как находится сумма элементов массива pascal.
const m = 5; n = 4; var a: array[1..m,1..n] of byte; s: array[1..n] of byte; i,j, sum: byte; begin randomize; for i := 1 to m do begin for j := 1 to n do begin . <инициализация элементов массива случайными числами>. <вывод элементов массива>end; writeln end; writeln (‘————‘); <для оформления>. . <поиск суммы столбцов>. <поиск общей суммы>. . <вывод массива>write (‘ | sum = ‘, sum); readln end.
Главная и побочная диагональ при работе с двумерными матрицами в Pascal
Главная диагональ квадратной матрицы n x n (т.е. той, у которой количество строк равно количеству столбцов) проходит с верхнего левого угла матрицы (элемент 1,1) до правого нижнего угла матрицы (элемент n,n).
Побочная диагональ квадратной матрицы n x n проходит с нижнего левого угла матрицы (элемент n,1) до правого верхнего угла матрицы (элемент 1,n).
Формулу поиска элементов диагоналей проще всего искать, нарисовав элементы матрицы:
1,1 | 1,2 | 1,3 | 1,4 |
2,1 | 2,2 | 2,3 | 2,4 |
3,1 | 3,2 | 3,3 | 3,4 |
4,1 | 4,2 | 4,3 | 4,4 |
Учитывая, что первая цифра в программе будет соответствовать счетчику i, а вторая — счетчику j, то из таблицы можно вывести формулы:
Главная диагональ матрицы в Паскаль имеет формулу:
i=j
Побочная диагональ матрицы в Паскаль имеет формулу:
n=i+j-1 (или j=n-i+1 )
где n — размерность квадратной матрицы
Решение:
var i,j,n:integer; a: array[1..100,1..100]of integer; begin randomize; writeln (‘введите размерность матрицы:’); readln(n); for i:=1 to n do begin for j:=1 to n do begin a[i,j]:=random(10); write(a[i,j]:3); end; writeln; end; writeln; for i:=1 to n do begin for j:=1 to n do begin if (i=j) or (n=i+j-1) then a[i,j]:=0; write(a[i,j]:3) end; writeln; end; end.
var A:array[1..5,1..5] of integer; i,j:integer; sum,sum1,sum2:integer; begin randomize; for i:=1 to 5 do for j:=1 to 5 do A[i,j]:=random(10); write (‘Исходный массив A: ‘); for i:=1 to 5 do begin writeln; for j:=1 to 5 do write (A[i,j]:2,’ ‘); end; sum1:=0; for i:=1 to 5 do for j:=1 to 5 do if (i-j=1) then sum1:=sum1+A[i,j]; sum2:=0; for i:=1 to 5 do for j:=1 to 5 do if (j-i=1) then sum2:=sum2+A[i,j]; sum:=sum1+sum2; writeln; writeln(‘Сумма = ‘,sum); end.
Рассмотрим еще один пример работы с двумерным массивом.
var index1,index2,i,j,N,M:integer; s,min,f:real; a:array[1..300,1..300] of real; begin N:=10; M:=5; for i:=1 to N do begin for j:=1 to M do begin a[i,j]:=random(20); s:=s+a[i,j]; write(a[i,j]:3); end; writeln; end; f:=s/(N*M); writeln(‘srednee znachenie ‘,f); min:=abs(a[1,1]-f); for i:=1 to N do begin for j:=1 to M do begin if abs(a[i,j]-f) Поделитесь уроком с коллегами и друзьями:
Двумерные массивы (матрицы)
Двумерным массивом называется совокупность данных , каждое значение которых зависит от его местоположения в строке и в столбце.
Каждый элемент матрицы описывается, как
где:
A(i,j) — значение элемента матрицы
А — имя матрицы
i — номер строки
j — номер столбца
Если в матрице количество строк равно количеству столбцов, то такая матрица называется квадратной, в противном случае прямоугольной.
Прямоугольная матрица
A(l,l) | A(l,2) | A(l,3) | A(l,4) |
A(2,l) | A(2,2) | A(2,3) | A(2,4) |
A(3,l) | A(3,2) | A(3,3) | A(3,4) |
Квадратная матрица
A(l,l) | A(l,2) | A(l,3) |
A(2,l) | A(2,2) | A(2,3) |
A(3,l) | A(3,2) | A(3,3) |
Соотношение индексов в квадратной матрице
i=j | элементы матрицы находятся на главной диагонали |
---|---|
i | элементы матрицы находятся над главной диагональю |
i>j | элементы матрицы находятся под главной диагональю |
i+j=n+1 | элементы матрицы находятся на побочной диагонали |
i+j | элементы матрицы находятся над побочной диагональю |
i+j>n+1 | элементы матрицы находятся под побочной диагональю |
Описание элементов двумерного массива (матрицы)
1 способ:
где:
— идентификатор массива
array — массив
— количество строк в матрице — количество столбцов в матрице
of — для
— описание типа переменных в массиве (real, integer и т. д.)
Пример:
Массив А состоит из 4 столбцов и 3 строк, значение каждого элемента матрицы представляет собой вещественное число.
а : array [1..3,1..4] of real;
Массив В и С состоят из 3 строк и 3 столбцов, значение каждого элемента матрицы представляет собой целое число.
b, с : array [1..3,1..3] of integer;
2 способ:
Пример:
Массив А состоит из 4 столбцов и 3 строк, значение каждого элемента матрицы представляет собой вещественное число.
а : array [1..3] of array [1..4] of real;
Массив В и С состоят из 3 строк и 3 столбцов, значение каждого элемента матрицы представляет собой целое число.
b,c : array [1..3] of array [1..3] of integer;
Ввод — вывод значений элементов матрицы
Заполнение элементов матрицы с клавиатуры
program zadacha (input, output); (ввод с клавиатуры, вывод в столбик>
var
a: array[1..10,1..10] of real;
j, i: integer;
begin
for i:=1 to 10 do
for j:=1 to 10 do
begin
readln (a[i, j]);
writeln ( ‘a(‘, i, ‘,’, j, ‘)=’, a[i,j])
end
end.
Заполнение элементов матрицы по формуле
program zadacha (input, output) ; <ввод по формуле, вывод таблицей>
var
a: array[1..10,1..10] of real;
i,j: integer;
begin
for i:=1 to 10 do
begin
for j:=1 to 10 do
begin
a[i,j]: = (i + 0.5)/(j + sin(j));
write ( a[i,j], ‘ ‘)
end;
writeln
end
end.
Заполнение элементов матрицы случайными числами
program zadacha (input,output); <ввод случайных чисел, вывод в строчку>
var
a: array[1..10,1..10] of integer;
i,j: integer;
begin
randomize;
for i:=1 to 10 do
for j:=1 to 10 do
begin
a[i,j]:=random(30);
write ( ‘а(‘, i, ‘,’, j, ‘)=’, a[i,j])
end
end.
Типовые задачи на матрицы
Нахождение экстремумов
Дана прямоугольная матрица A(10,15), заполненная случайными числами в диапазоне от 0 до 29 включительно. Выдать на печать максимальное значение элементов данной матрицы.
program zadacha (input, output); <нахождение наибольшего значения>
var
a: array[1..10,1..15] of integer;
i,j,max: integer;
begin
randomize;
for i:=1 to 10 do
for j:=1 to 15 do a[i,j]:=random(30);
max:=a [1,1];
for i:=1 to 10 do
for j:=1 to 15 do
if a[i,j]>max then max:=a[i,j]; writeln ( ‘максимальное значение=’,тах)
end.
Суммирование значений элементов матрицы
Дана матрица A(l,15), заполненная датчиком случайных чисел. Найти сумму значений всех элементов данной матрицы.
program zadacha (input, output) ; <сумма значений элементов матрицы>
var
a: array[1..10,1..l5] of integer;
i,j,s: integer;
begin
s:=0;
randomize;
for i:=1 to 10 do
for j:=1 to 15 do
begin
a [i,j]:=random(30);
s:=s + a[i,j]
end;
writeln ( ‘сумма значений=’,s)
end.
Нахождения количества значений элементов матрицы
Дана матрица A(10,20), заполненная датчиком случайных чисел в диапазоне от -10 до 19 включительно. Подсчитать количество положительных значений элементов каждой строки матрицы.
program zadacha (input, output) ; <кол-во знач. элементов в каждой строке матрицы>
var
a: array[1..10,1..20] of integer;
i,j,k: integer;
begin
for i:=1 to 10 do
begin
k:=0;
for j:=1 to 20 do
begin
a[i,j]:=random (30)-10;
if a[i,j]>0 then k:=k+1
end;
writeln ( ‘кол-во полож. знач. в ‘, i, ‘ строке=’,k)
end;
end.
Формирование нового одномерного массива из значений элементов матрицы
Дана матрица, состоящая из 10 строк и 5 столбцов и заполненная случайными числами в диапазоне от 0 до 29. Сформировать одномерный массив SUM из сумм значений элементов каждого столбца матрицы.
program zadacha (input, output); <формирование одномерного массива из сумм по столбцам>
var
a: array[1..10,1..5] of integer;
sum: array[1..5] of integer;
i,j,s: integer;
begin
for i:=1 to 10 do
for j:=1 to 5 do
begin
a [i,j] :=random (30) ;
writeln (‘эл-нт мас-ва=’,a[i,j])
end;
for j:=1 to 5 do
begin
s:=0;
for i:=1 to 10 do s:=s + a[i,j];
sum[j]:=s
end;
for i:=1 to 5 do writeln ( ‘sum(‘, i,’)=’,sum(i))
end.