Arrays (indicerade variabler) Föreläsning 6

Transkript

1 Arrays (indicerade variabler) Föreläsning 6

2 Dagens kluring int i; scanf("%d", &i); switch(i) case 1: printf("1"); case 2: printf("2"); case 3: printf("3"); break; case 4: printf("4"); break; case 5: printf("5"); default: printf("6"); break; Vad händer om användaren matar in 2? Vad händer om användaren matar in 7? Finns det någon rad som kan avlägsnas utan att ändra programmets funktion?

3 Arrays Deklaration och användning av array Array och for-loop Slumptal Array med variabel längd Arrayer i två dimensioner sizeof bool i c99 c99 i Codeblocks Sortering

4 Ett första exempel int a[3]; a[0]=2; a[1]=7; a[2]=9; printf("test: %d, %d, %d",a[0],a[1],a[2]); Resultat: Test: 2, 7, 9 a[0] a[1] a[2] a 2 7 9

5 Initialisering När en array deklareras finns en del stöd för att initialisera den. Läs detta själv i boken. int a[5]= 1,2,3,4,5; int a[]= 1,2,3,4,5; int a[5]=0; //resulterar i 0,0,0,0,0

6 Arrays med for #include <stdio.h> #define LENGTH 5 int main(void) int a[length]; int i; for(i=0;i<length;i++) a[i]=i+1; for(i=0;i<length;i++) printf("pa plats: %d har vi %d\n",i,a[i]); return 0; Pa plats: 0 har vi 1 Pa plats: 1 har vi 2 Pa plats: 2 har vi 3 Pa plats: 3 har vi 4 Pa plats: 4 har vi 5

7 Läsa in till och summera array #include <stdio.h> #define LENGTH 5 int main(void) int a[length]; int i; for(i=0;i<length;i++) scanf("%d",&a[i]); int sum=0; for(i=0;i<length;i++) sum = sum+a[i]; printf("summan blir: %d \n",sum); return 0;

8 Slumptal En dator kan inte generera slumptal då den är helt deterministisk, däremot kan den generera pseudo-slumptal som kan fås att upplevas som slumptal: #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <time.h> int main(void) srand(time(null)); //Anropas EN gång för att sätta frö int dice1 = rand()%6+1; //blir slumptal 1-6 int dice2 = rand()%6+1; printf("du fick %d och %d",dice1, dice2); return 0; rand() beräknar nästa slumptal i serien. Resultatet blir mellan 0 och RAND_MAX

9 Exempel med tärningsstatistik #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <time.h> int main(void) Antal 2: 318. Andel: 3.18% Antal 3: 505. Andel: 5.05% Antal 4: 854. Andel: 8.54% Antal 5: Andel: 11.29% Antal 6: Andel: 13.95% Antal 7: Andel: 17.04% Antal 8: Andel: 13.65% Antal 9: Andel: 11.12% Antal 10: 823. Andel: 8.23% Antal 11: 516. Andel: 5.16% Antal 12: 279. Andel: 2.79%1 int freq[13],diceresult,k; srand(time(0)); for(k=2;k<=12;k++) freq[k]=0; for(k=1;k<=10000;k++) diceresult=rand()%6+rand()%6+2; freq[diceresult]++; for(k=2;k<=12;k++) printf("antal %2d: %d. Andel: %.2f%%\n",k,freq[k],100*freq[k]/10000.); return 0;

10 Arrays med variabel längd I C89 måste en array initialiseras med en konstant så att kompilatorn kan allokera rätt storlek på minnet. Från och med C99 kan man använda en variabel när man initialiserar en array. Det gör det möjligt att initialisera en array till en storlek som beror på behovet under körning. En array kan då ha rätt storlek och vi slipper ta i för säkerhets skull. Använd gärna detta när det är praktiskt. Det finns dock en del begränsningar med array s med variable längd. Bland annat kan de ej initialiseras. Det är alltid ok under kursen att inte använda variabel längd. int size; scanf( %d, &size); int w[size];

11 Matriser #define ROW 3 #define COLUMN 4 int a[row][column]; int i,j; int count=1; for(i=0;i< ROW;i++) for(j=0;j< COLUMN;j++) a[i][j]=count; count++; Observera att det går att ha arrayer med ännu fler dimensioner! 1, 2, 3, 4 5, 6, 7, 8 9,10,11,12

12 sizeof-operatorn sizeof-operatorn svarar på hur många bytes en typ eller variabel är 1 byte är 8 bitar, en bit är 1 eller 0 sizeof(char); //ger alltid 1 sizeof(int);//kan variera på 32-bitars-dator oftast 4 int j; sizeof(j);//går också bra Vad ska man ha detta till? Tex: int i,a[5]; for(i=0;i<sizeof(a)/sizeof(a[0]);i++) a[i]=1; Men det är bättre att använda #define eller en variabel och det fungerar inte i funktioner!

13 Boolska värden i C99 C saknar en speciell typ för att representera sant och falskt (de flesta språk har det) och använder istället 1 och 0. I C99 har man lagt till en header som delvis fixar detta. Boken använder detta så därför går vi igenom det nu: #include <stdio.h> #include <stdbool.h> int main(void) bool flag; flag = true;//eller false if(flag) printf("sant!"); return 0; flag är egentligen en int men kan bara anta värdet 0 och 1. flag=5 ger flag värdet 1

14 Sortering Även om datorer idag används till väldigt mycket olika saker är fortfarande två av de viktigaste funktionerna att lagra data och att tillhandahålla valda delar av dessa data. Mycket forskning har gjorts i hur detta skall göras på bästa/effektivast sätt. Målet är att man så fort som möjligt ska kunna få tag på valda delar av lagrade data. För att hitta rätt data behöver man söka igenom tillgänglig data. Detta kan effektiviseras med bra sökalgoritmer och genom sortering av data i förväg. (Allra effektivast blir det om man använder nycklar och tabeller för att organisera data relations-databaser)

15 Bubbelsortering Vi ska börja med att titta på hur man kan sortera data. I exemplet tittar vi på hur man sorterar heltal men metoden fungerar lika bra på alla sorters data som kan ordnas i en bestämd sekvens, t.ex decimaltal, bokstäver, ord. Algoritmen vi ska titta på kallas bubbelsortering eftersom de större talen tillåts bubbla upp (till höger).ex:

16 Steg 1 (14 bubblar upp) Jämför talen två och två från vänster till höger. Om talet till vänster är större byter man plats. Jämför tal 0 och 1: Talet till vänster är större så vi byter plats! Nu jämför vi tal 1 och 2: Talet till vänster är mindre så ingen åtgärd. Nu jämför vi tal 2 och 3: Talet till vänster är större så vi byter plats: Nu jämför vi tal 3 och 4: Talet till vänster är större så vi byter plats:

17 Resultat: Steg 1 Vad har vi då åstadkommit? Jo vi kan vara säkra på att det största talet befinner sig längst till höger. Detta gäller oberoende hur det såg ut från början. Övertyga gärna dig själv om detta! Vad gör vi nu? Jo samma sak med arrayen utom den sista platsen.

18 Steg 2 (12 bubblar upp) Jämför tal 0 och 1: Ingen åtgärd. Nu jämför vi tal 1 och 2: Talet till vänster är större så vi byter plats: Nu jämför Vi tal 2 och 3: Talet till vänster är större så vi byter plats: Vi kan nu vara säkra på att det näst sista talet är det näst högsta. Nu behöver vi bara upprepa algoritmen två gånger till för att vara säkra på att alla tal kommer i nummerordning.

19 Steg 3 och 4 Steg 3: Jämför tal 0 och 1: Ingen åtgärd. Nu jämför vi tal 1 och 2: Talet till vänster är större så vi byter plats: Steg 4: Jämför tal 0 och 1: Talet till vänster är större så vi byter plats: Vi kan nu vara säkra på att alla tal är i nummerordning!

20 Algoritm i pseudokod: Sortera array f med antal element n: För i från 0 till n 2: För j från 0 till n 2 i: Om f[j]>f[j+1] byt plats För varje varv bubblar ett nytt tal upp. Den inre loopen bubblar upp ett tal.

21 Algoritm i C for(i=0;i<length-1;i++) for(j=0;j<length-1-i;j++) if(v[j]>v[j+1]) tmp=v[j]; v[j]=v[j+1]; v[j+1]=tmp; Varför fungerar inte: tal[j]=tal[j+1] tal[j+1]=tal[j]

22 #include <stdio.h> #define LENGTH 10 int main() int v[length]; srand(1); int i; for(i=0;i<length;i++) v[i]=rand()%20; for(i=0;i<length;i++) printf("%d,",v[i]); printf("\n"); int j,tmp; for(i=0;i<length -1;i++) for(j=0;j<length -1-i;j++) if(v[j]>v[j+1]) tmp=v[j]; v[j]=v[j+1]; v[j+1]=tmp; for(i=0;i< LENGTH;i++) printf("%d,",v[i]); printf("\n");

23 C89 / C kan tyckas länge sen men fortfarande är C89 den mest använda C-standarden. Det är också default-inställningen i mingw. För att köra C99 behöver ni ändra inställningarna i codeblocks. Detta kan gälla även på tentan så lär er detta. Settings -> Compiler I fliken Compiler settings välj fliken Other options och i fältet skriv in: -std=c99 tryck ok

24 c89 #include <stdio.h> #define DIM 10 int main(void) int v[dim]; int i; for(i=0;i<dim;i++) if(i%2!=0) v[i]=1; else v[i]=0; for(i=0;i<dim;i++) printf("%d",v[i]); c99 #include <stdio.h> #include <stdbool.h> int main(void) int dim=10; bool v[dim]; for(int i=0;i<dim;i++) if(i%2!=0) v[i]=true; else v[i]=false; for(int i=0;i<dim;i++) printf("%d",v[i]); return 0; return 0;