Презентация по основам алгоритмизации на тему "Многомерные массивы"

Многомерные массивы
ГПОУ «Ленинск-Кузнецкий политехнический техникум»
Преподаватель Щеглова Алена Александровна
Теоретическое занятие
для студентов II курса
Основы алгоритмизации
и программирования
Ленинск-Кузнецкий, 2023

Массивы характеризуются таким понятием, как ранг или количество измерений
Одномерные массивы имеют одно измерение (ранг = 1) – это массивы в виде ряда (строки или столбца)



У многомерных массивов количество измерений (ранг) больше 1.
44
22
10
11
14
30
19
Многомерный массив

Трёхмерный массив (куб)

Многомерный массив

Двумерный массив
Массивы которые имеют два измерения (ранг равен 2) называют двухмерными.
Двумерный массив – это таблица

Элементы двумерного массива
Строка
Столбец
44
22
10
14
30
19

Столбец

Строка
x[1,2]
x[1,1]
x[1,0]
x[0,0]
x[0,1]
x[0,2]
0
1
2
1
0
Двумерный массив

Объявление двумерного массива:
тип[,] имя_массива = new тип[количество_строк, количество_столбцов];
Например:
int[,] а = new int[4, 5];
5 столбцов

4 строки
Объявление двумерного массива

Индексы
Индексы
int[,] а = new int[4, 5];
Обращение к элементам
а [1, 2]=8

а [3, 4]=2

Инициализация
1)
тип[,] имя_массива = new тип[размер_строк, размер_столбцов]{{значения_строки0},{значения_строки1}…};
Например:
int[,] myArr = new int[4, 5] { {1,5,2,5,7},{1,8,4,9,7 }, {6,5,4,8,7 },{9,5,7,3,1 } };

Инициализация
2)
тип[,] имя_массива = new тип[,]{{значения_строки0},
{значения_строки1}…};
Например:
int[,] myArr = new int[,] { {1,5,2,5,7},{1,8,4,9,7 }, {6,5,4,8,7 },{9,5,7,3,1 } };

Инициализация
3)
тип[,] имя_массива = new [,]{{значения_строки0},
{значения_строки1}…};
Например:
int[,] myArr = new [,] { {1,5,2,5,7},{1,8,4,9,7 }, {6,5,4,8,7 },{9,5,7,3,1 } };

Ввод элементов массива с клавиатуры
for (int i = 0; i < Количество_строк; i++)
{
for (int j = 0; j < Количество_столбцов; j++)
{
Имя_массива[i,j]= int.Parse(Console.ReadLine());
}
}

Ввод и вывод случайных чисел
int[,] m = new int [Количество_строк, Количество_столбцов];
Random ran = new Random();
for (int i = 0; i < Количество_строк; i++)
{
for (int j = 0; j < Количество_столбцов; j++)
{
m[i, j] = ran.Next(1, 15);// случайные числа от 1 до 15
Console.Write("{0}\t", m[i, j]);
}
Console.WriteLine();
}

Вывод элементов массива
for (int i = 0; i < Количество_строк; i++)
{
for (int j = 0; j < Количество_столбцов; j++)
{
Console.Write("{0}\t", a[i, j]);
}
Console.WriteLine();
}

Доступ к элементам массива
for (int i = 0; i < Количество_строк; i++)
{
for (int j = 0; j < Количество_столбцов; j++)
{
a[i, j] + =1; // увеличение элементов массива на 1
}
Console.WriteLine();
}

Ввод и вывод символьного массива
char[,] а = new char[3, 5] { { 'A', 'B', 'C', 'D', 'E' },
{ '8', '-', '=', '>', '+' },
{ '~', 'U', '&', '\\', '@' } };
for (int i = 0; i < 3; i++)
{
for (int j = 0; j < 5; j++)
{
Console.Write("{0}\t", а[i, j]);
}
Console.WriteLine();
}

Основные понятия
Ранг - количество измерений массива
Длина измерения - длина отдельного измерения массива
Длина массива - количество всех элементов массива
Например:
int[,] n = new int[3, 4];
Массив n двухмерный - имеет два измерения [3, 4], поэтому его ранг равен 2.
Длина первого измерения – 3
Длина второго измерения - 4.
Длина массива - общее количество элементов - 12.

Объявление многомерных массивов
Объявление трехмерного массива:
int[,,] a = new int[2, 2, 2];
for (int i = 0; i < 2; i++) {
for (int j = 0; j < 2; j++) {
for (int k = 0; k < 2; k++) {
a[i, j, k] = int.Parse(Console.ReadLine()); } } }
Объявление четырехмерного массива:
int[,,] a = new int[2, 2, 2,2];
for (int i = 0; i < 2; i++) {
for (int j = 0; j < 2; j++) {
for (int k = 0; k < 2; k++) {
for (int l = 0; l < 2; l++) {
a[i, j, k, l] = int.Parse(Console.ReadLine()); } } }
На практике используются одномерные и двухмерные массивы.

Пример инициализации трехмерного массива целых чисел размером 2×3×4
// инициализация трехмерного массива целых чисел
int[, ,] B = {
{
{ 1, 2, 3, 4 },
{ 5, 6, 7, 8 },
{ 9, 10, 11, 12 }
},
{
{ 13, 14, 15, 16 },
{ 17, 18, 19, 20 },
{ 21, 22, 23, 24 }
}
};
Инициализация многомерных массивов

При переборе элементов массива надо учитывать, что длина такого массива - это совокупное количество элементов
Например:
int[,] n = { { 1, 2, 3 }, { 4, 5, 6 }};
foreach (int i in n)
    Console.Write($"{i} "); Длина массива n равна 6.
Цикл foreach выводит все элементы массива в строку
1 2 3 4 5 6

Перебор многомерных массивов

имя_массива.Length - количество элементов
Например:
int[,] M =new int[3,4] { { 1, 2, 3, 4 },
{ 5, 6, 7, 8 },
{ 9, 10, 11, 12 } };
int t = M.Length;
Console.Write("Количество элементов:{0}\t", t);
Результат: 12
Длина массива

Имя_массива.GetUpperBound(0) + 1; - количество строк в массиве
Например:
int[,] M =new int[,] { { 1, 2, 3, 4 },
{ 5, 6, 7, 8 },
{ 9, 10, 11, 12 } };
int t = M.GetUpperBound(0) + 1;
Console.Write("Количество элементов:{0}\t", t);
Результат: 3
имя_массива.GetLength(0);
Количество строк в массиве

Имя_массива.Length / Количество_строк; - количество столбцов
Например:
int[,] M =new int[,] { { 1, 2, 3, 4 },
{ 5, 6, 7, 8 },
{ 9, 10, 11, 12 } };
int t = M.GetUpperBound(0) + 1;
int c = M.Length / t;
Console.Write("Количество элементов:{0}\t", c);
Результат: 4
имя_столбца.GetLength(1);
Количество столбцов в массиве

Массив массивов (зубчатый массив)

В ступенчатом массиве количество элементов каждой строки может отличаться
Массив массивов (зубчатый массив)

Общая форма объявления ступенчатого массива:
тип [][] имя_массива = new тип[размер][];
Инициализация подмассивов
имя_массива[Номер_строки] = new int[] { значения};
где
тип – тип элементов массива;
размер – количество строк в массиве
Например:


int[][] n = new int[3][];
n[0] = new int[] { 1, 2 };
n[1] = new int[] { 1, 2, 3 };
n[2] = new int[] { 1, 2, 3, 4, 5 };
Массив массивов (зубчатый массив)

int[][] A = new int[4][]; // выделение памяти для каждой строки
A[0] = new int[5]; // в строке с индексом 0 есть 5 элементов
A[1] = new int[3]; // в строке с индексом 1 есть 3 элемента
A[2] = new int[6];
A[3] = new int[4];

Массив массивов (зубчатый массив)

Способ 1. Объявление прямоугольного массива с именем M.
int[,] M = new int[5,100]; // выделяется 500 ячеек типа int
Способ 2. Объявление ступенчатого массива.
int[][] M = new int[5][]; // выделяется 50+100+30+60+40 = 280 ячеек типа int
M[0] = new int[50];
M[1] = new int[100];
M[2] = new int[30];
M[3] = new int[60];
M[4] = new int[40];
Сравнение объявления массивов