Strukturierte Variablen • Arrays - Webarchiv ETHZ / Webarchive ETH

Agenda für heute, 12. April, 2007
• Strukturierte Variablen
• Arrays
Strukturierte Variablen: Wieso?
• Strukturierte Variablen erlauben mit einem einzigen
Bezeicher die Bezugnahme auf mehr als einen Datenwert.
• Konsequenzen:
Mehr Möglichkeiten für die Datenmodellierung
Einfachere Anpassung von Algorithmen an die Bedürfnisse
der Anwendung
• Die verbreitetsten strukturierten Datentypen:
Array
String
Record
Programmieren und Problemlösen
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Strukturierte Datentypen: Der Array
•
Strukturierte Variablen
• Arrays
Eine Variable vom Typ array ist definiert durch einen Indexbereich
und den Datentyp der Elemente des Arrays.
Bezeichner
Indexbereich
Basistyp
var
Vektor: array[1..10] of real;
Diese Deklaration definiert 1 Variable, bestehend aus 10 Elementen,
alle vom Typ Real, auf die gesamthaft über den Bezeichner
(Vektor) oder individuell über den Bezeichner und einen Index
(Vektor[i]) zugegriffen werden kann.
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Zuweisungsanweisungen mit Arrays
Arraydeklarationen
u, v: array['a'..'z'] of integer;
Die Anweisung
Wenn in Pascal Arrays wie folgt deklariert werden:
var
u:= v
ist gleichbedeutend mit der Anweisungsfolge
u['a']:= v['a'];
u['b']:= v['b'];
u['c']:= v['c'];
etc.
u: array[1..3] of real;
v: array[1..3] of real;
dann ist die Anweisung
u:= v
nicht möglich, wohl aber
u[1]:= v[1];
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Typische Operationen mit Arrays
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Typische Operationen mit Arrays
const
N = 200;
var
MessWerte: array [1..N] of real;
i: integer; sum: real;
Summieren:
sum:= 0;
for i:= 1 to N do
sum:= MessWerte[i] + sum
Initialisieren:
for i:= 1 to N do
MessWerte[i]:= 0
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Einfache Algorithmen mit Arrays
Minimum suchen, Beispiel
var
MessWerte: array [1..N] of real;
i, k: integer; min: real;
Wert
8
12
5
17
2
9
26
6
15
11
Index i
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Minimum suchen:
Variablenwerte
for i:= 1 to N do read(MessWerte[i]);
k:= 1;
min:= MessWerte[k];
for i:= 2 to N do
if MessWerte[i] < min
then begin
k:= i;
min:= MessWerte[k]
end
Durchlauf
min enthält den kleinsten Wert, k dessen Position im Array
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i
k
1
2
1
8
12
3
3
5
5
3
4
3
5
17
4
5
5
2
2
5
6
5
2
9
6
7
5
2
26
7
8
5
2
6
8
9
5
2
15
9
10
5
2
11
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Einfache Algorithmen mit Arrays
Lineares Suchen eines Wertes in einem Array
Lineares Suchen, korrekte Version:
Wert
8
12
5
17
2
9
26
6
15
11
Index i
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
i:= 1;
x:= 26;
while MessWerte[i] <> x do
i:= i + 1
i:= 1; x:= 4; N:= 10;
while (i <= N) and (MessWerte[i] <> x) do
i:= i + 1
Wert
8
12
5
17
2
9
26
6
15
11
Index i
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
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i
Der Algorithmus "schiesst" über die Arraygrenze hinaus! = Laufzeitfehler
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Funktioniert allerdings nur mit dem Kurzschlussverfahren bei der
Auswertung Boolescher Ausdrücke:
Was passiert, wenn der Wert 4 gesucht wird?
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MessWerte[i]
2
Einfache Algorithmen mit Arrays
Im folgenden Array MessWerte soll der Wert 26 gesucht werden:
min
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Wenn (i <= N) false
ergibt dann wird MessWerte[i] <> x nicht ausgewertet.
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Zweidimensionale Arrays
Verschiedene Deklarationen für 2-d Arrays
Arrayelemente können auch von einem strukturierten Typ sein.
Insbesondere können sie ebenfalls vom Typ Array sein.
a)
var
B: array [1..N] of array ['a'..'z'] of integer;
b)
var
Damit lassen sich mehrdimensionale Strukturen verwalten (z.B. Matrizen)
Var
A: array[1..8] of array [1..5] of integer;
B: array [1..N,'a'..'z'] of integer;
A
A[2]
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A[5,3]
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