Обработка одномерных массивов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Санкт-петербургский университет телекоммуникаций им. Профессора М.А. Бонч-Бруевича»

Лабораторная работа

на тему: «Обработка одномерных массивов»

по дисциплине: Программирование

Выполнил: Щербак Алексей Сергеевич

Преподаватель: Козин Станислав Васильевич

Санкт-Петербург - 2015

1. Постановка задачи

Необходимо выполнить заданную обработку одномерных массивов. Все основные действия (ввод исходных массивов, формирование новых) необходимо выполнить с помощью функции. Даны три числовые последовательности a, b и c, состоящие из n элементов . Сформировать две новые последовательности x и y в соответствии со следующим правилом

где i = 0, 1, n-1; d - произвольное число

При работе с массивами необходимо пользоваться динамической памятью.

2. Разработка алгоритма

При выполнении этой работы, прежде всего, стоит придерживаться принципа процедурной абстракции. Каждая функция должна выполнять свою задачу и при необходимости может быть легко перенесена в другую программу, где требуется подобная функция. При этом функции необходимо создавать таким образом, что при необходимости изменить или дополнить программу, программисту не пришлось бы вносить в код глобальные изменения. Основная задача при написании кода - максимально упростить функцию main таким образом, что программисту, не принимавшему участие в создании кода, не составит труда быстро разобраться в том, что делает эта программа. main должна содержать лишь выполняющих действия с массивами функций.

Исходя из вышесказанного, будет уместно оформить данную работу в виде двух модулей. Первый модуль содержит лишь функцию main и называется main.c .Второй же содержит все функции, выполняющие действия с массивами. Он будет носить название arrays.c .

При решении целесообразно использовать подпрограммы, выполняющие следующие операции:

· Ввод исходных данных

· функция поиска максимума (см. условие)

· заполнение массивов новыми последовательностями

· вывод результатов

Решено было использовать для каждой последовательности отдельный массив. На мой взгляд, этот способ проще, чем экономный способ (только 4 массива), так как он более простой и обеспечивает более быструю работу. Хотя, при использовании такого маленького размера данных, вряд ли удастся это заметить.

Входные данные в программе состоят из числовых последовательностей и величины n - количества элементов входных последовательностей. Количество элементов вводится в программе в функции main , а входные последовательности вводятся в подпрограмме, реализованной в модуле arrays.c .

Таблица идентификаторов.

Обозначение в задаче	Идентификатор	Назначение
n	n	Количество элементов последовательностей
a	a	Входная последовательность
b	b	Входная последовательность
с	с	Входная последовательность
-	i	Счетчик цикла for
x	x	Выходная последовательность
y	y	Выходная последовательность
d	d	Некое произвольное число.



Здесь перечислены переменные, которые, в основном, используются в качестве фактических параметров в функциях программы.

3. Функции программы

main	Основная функция программы
enter_array	Ввод входящей последовательности
maximum	Возвращает максимум из передаваемых трех значений (см. условие)
filling_array	Формирует новые последовательности
result	Выводит результат на экран

Здесь перечисленные только пользовательские функции.

4. Отдельно стоит сказать о функции malloc

Запись (double*) см. строка 16 преобразует неопределенный указатель в тип double. Функция sizeof определяет количество байт для переменной одного из стандартных типов. Для функции malloc возвращаемое значение является неопределенным указателем на первый байт зарезервированной области статической памяти и равен NULL при отсутствии возможности выделить память требуемого размера. Для получения указателя на конкретный тип данных, необходимо применить к возвращаемому значению операцию явного преобразования типа. Например: int malloc* (sizeof)

Таки образом, для создания динамического массива получаем

a = (double*)malloc(n* sizeof (double));

5. Контрольный расчет

Для того чтобы понять, правильно ли работает программа вовсе не нужно производить какие либо расчеты при помощи математических пакетов типа wx maxima. Достаточно лишь подобрать правильный тестовый набор входных данных, такой, что прокрутить в уме вычисления, которые производит программа, не составит труда.

Для этого возьмем следующие данные:

a	{3, 3, 3, 3, 3}
b	{3, 3, 3, 3, 3}
c	{3, 3, 3, 3, 3}
d	4
n	5

При вводе таких данных программа выдает следующий результат:

Проанализировав алгоритм создания последовательностей x и y , нетрудно приди к выводу, что программа работает правильно. По формуле (см. постановка задачи) создания последовательностей x и y , сначала необходимо найти максимум из трех чисел, а затем (и для x , и для y) разделить его на 2.

Результаты ручных вычислений

x	y	a	b	c
2	2	3	3	3
2	2	3	3	3
2	2	3	3	3
2	2	3	3	3
2	2	3	3	3

6. Программа на языке Си

main.c

#include "arrays.h"

#include <stdio.h>

#include <locale.h>

#include <stdlib.h>

int main ()

{

double d,*a, *b, *c, *x, *y ;

int n;

setlocale (LC_ALL, "Rus");

printf("Введите n: ");

scanf_s("%d",&n);

a =(double*) malloc(n* sizeof (double));

b =(double*) malloc(n* sizeof (double));

c =(double*) malloc(n* sizeof (double));

x =(double*) malloc(n* sizeof (double));

y =(double*) malloc(n* sizeof (double));

if (a == NULL || b == NULL || c == NULL || x == NULL || y == NULL)

{

printf("Ошибка выделения памяти");

exit(0);

}

enter_array(n, 'a', a );

enter_array(n, 'b', b );

enter_array(n, 'c', c );

printf("Введите число d = ");

scanf_s("%lf", &d);

filling_array ( n, d, x, a, b );

filling_array ( n, d, y, b, c );

result ( n, x, y, a, b, c);

free(a);

free(b);

free(c);

free(x);

free(y);

*a = 0;

*b = 0;

*c = 0;

*x = 0;

*y = 0;

return 0;

}

arrays.c

#include <stdio.h>

void enter_array(int n, char bukva, double arr[])

{

int i;

for(i = 0; i < n; i++)

{

printf("%c_[%d] = ",bukva,i);

scanf_s("%lf",&arr[i]);

}

}

double maximum(double arr_1[], double arr_2[], int n, double d)

{

double max = arr_1[0];

int i;

for(i = 0; i < n; i++)

{

if (max < arr_2[i])

max = arr_2[i];

if (max < d)

max = d;

}

return max;

}

void filling_array (int n, double d, double arr[],double arr_1[], double arr_2[] )

{

int i;

for (i = 0; i < n; i++)

{

arr[i] = maximum( &arr_1[i], &arr_2[i], n , d)/2;

}

}

void result (int n, double arr[], double arr_1[], double arr_2[], double arr_3[], double arr_4[])

{

int i;

printf("%6s%8.3s%8.3s%8.3s%8.3s%8.3s\n", "nomber", "x", "y", "a", "b", "c");

printf("_____________________________________________\n");

for (i = 0; i < n; i++)

printf("%6d%8.3lf%8.3lf%8.3lf%8.3lf%8.3lf\n", i, arr[i],arr_1[i], arr_2[i], arr_3[i], arr_4[i] );

}

arrays.h

#ifndef _ARRAYS

#define _ARRAYS

void enter_array(int n, char bukva, double arr[] );

void maximum (double arr_1[], double arr_2[], int n, double d);

void output(int n, double x[], double y[],double a[], double b[], double c[]);

void filling_array (int n, double d,double arr[],double arr_1[], double arr_2[] );

void result (int n, double arr[], double arr_1[], double arr_2[], double arr_3[], double arr_4[]);

#endif

одномерный массив последовательность malloc

Вывод

Результаты контрольных расчетов, выполненных вручную, достаточно совпадают с результатами контрольных расчетов, выполненных на ЭВМ, следовательно, программа составлена правильно.

Размещено на Allbest.ru

...