Что такое массивы в программировании?
Массив – это переменная, которая является совокупностью компонентов одного типа. Чтобы использовать массивы в программировании, потребуется предварительное описание определенного типа и указание доступа к элементам. Элементы массива в программировании объединены общим именем. Если требуется обратиться к определенному элементу массива, то достаточно указать имя и индекс. В математике есть понятный пример массива – это векторы и последовательности чисел, в которых группа чисел может обозначаться одним именем. Обратившись к конкретному числу, используют разные индексы.
Виды массивов: одномерные и двухмерные
Если для обращения к элементам использован единственный порядковый номер, то массив называется одномерный или линейный. Выглядит как таблица с одной строкой. Размерность массива определяется посредством количества индексов элементов.
Когда использовано два индекса, то массив будет двухмерным. Если массив представлен в идее таблицы, то номер строки будет соответствовать первому индексу, а номер столбца или ячейки – второму.
Как заполнить массив?
Одним из способов заполнения массива является оператор присваивания. Когда элементы связаны реккурентно и имеют определенную зависимость, подойдет такой способ заполнения. Также можно заполнить однородный массив однородными элементами или значениями, которые получены посредством датчика случайных чисел. В таком случае все элементы будут различны: подробнее об этом читайте на http://pmbk.ru.
Какие действия производятся с элементами массива?
• Сортировка элементов в определенном порядке – убывание или возрастание
• Подсчет количества элементов в массиве, соответствующих определенному условию
Когда два массива эквивалентны, то возможно присвоение одному массиву имени другого. Все компоненты копируются в тот массив, которому и присваивается значение.
Как объявить массив
Чтобы объявить массив и выделить в памяти ячейку для хранения элементов, следует указать размерность и имя. Ключевое слово – массив. К примеру, А 20 означает, что одномерный массив состоит из двадцати элементов. К 6,5 означает, что это двухмерный массив, который представлен в виде таблицы из шести строк и пяти ячеек. Если говорить об ограничениях одномерного массива в программировании, то оно составляет тысячу элементов. Для двухмерных массивов максимально допустимым значением станет таблица из тысячи строк и тысячи ячеек.
Массивы в программировании: работа с ними
Когда массив объявлен, каждый элемент подлежит обработке с указанием имени и индекса в квадратных скобках. Чтобы отличить одномерный массив от двухмерного, используются два индекса. Элементы массива с присвоением индекса называются индексированными переменными, но могут использоваться и в качестве простых переменных. К примеру, быть аргументом в команде.
Типы имени, элементов, индексов
Как придумать имя массиву? Подойдет произвольный идентификатор. По правилам стиля имя должно начинаться с буквы Т большого шрифта. Таким образом, можно отличить идентификатор от других. Последующую часть имени можно придумать в соответствии с конкретными данными для хранения в массиве. Вторая составляющая имени также должна начинаться с заглавной буквы. T Vector может хранить информацию о координатах абстрактного вектора.
Кому и для чего нужны массивы
Массив — это структура данных, которая используется в разработке, при обработке данных и аналитике. Их применяют в следующих случаях:
- для хранения данных: например, списков имен, чисел или дат. Массивы позволяют быстро обратиться к этой информации в любое время.
- для реализации алгоритмов: массивы нередко становятся базовой структурой для алгоритмов, например, при сортировке и поиске.
- обработки данных: например, их агрегирования, фильтрации или преобразования.
- научных и математических вычислений: при хранении большого объема данных и для управления ими необходимы массивы. Например, их удобно использовать для представления матриц в линейной алгебре или хранения цифровых данных в симуляциях и моделях.
Массивы активно используются в программировании и структурируют данные в разных областях. Что такое массив в программировании дугими словами — это удобный способ хранения и обработки информации.
Устройство массива
К каждому элементу массива можно получить доступ через специальный индекс, представленный целочисленным значением. Нумерация элементов начинается с нуля. Одномерные массивы хранятся в одной строке, многомерные — в сеткообразной структуре.
Элементы могут быть представлены в виде целых чисел, с плавающей запятой, строки, других массивов. Это дает возможность хранить данные более широкого спектра: не только числовые, но и текстовые. Используя индекс элемента массива, можно извлекать и обновлять его значение.
Для работы нужно знать тот язык программирования, который массив сможет поодержать — например, C, Java, JavaScript, Python.
Кто такие свитчеры
27 янв. 2024 г.
Как быстро и правильно гуглить
26 янв. 2024 г.
1. Понятие массива и его свойства
Ранее ты научился работать с единичными переменными в Pascal. Часто возникают ситуации, когда необходимо обработать не \(2\), \(5\), \(6\) переменных в одной программе, а \(100\), \(200\) и т. д. Для этого будем использовать массивы.
Массив — это последовательность однотипных элементов, где каждый элемент имеет свой порядковый номер.
Каждому элементу массива соответствует его индекс (порядковый номер).
Элемент массива — переменная в составе массива.
Разрядность массива — количество элементов в массиве.
Свойства массива
Все элементы массива одного типа — однородность.
Размер массива задаётся один раз и не меняется на протяжении работы программы — постоянство.
Ко всем элементам массива имеется одинаковый доступ — равнодоступность.
Все элементы массива располагаются последовательно в ячейках оперативной памяти — последовательность расположения.
Массив
Массив в информатике — это тип данных, в котором хранится упорядоченный набор однотипных элементов. Массивы есть в большинстве языков программирования и нужны для удобного хранения нескольких значений и быстрой работы с ними.
Освойте профессию «Data Scientist»
Структуру данных можно сравнить с набором пронумерованных коробок, в каждой из которых находится какой-то предмет. Этот предмет — элемент массива, а номер на коробке — индекс элемента, порядковый номер, по которому его можно найти.
В некоторых языках программирования у массивов есть альтернативные названия, например, ряд, матрица или вектор. Структура данных действительно похожа на эти математические понятия: они тоже представляют собой непрерывный набор элементов с четко зафиксированной позицией.
Профессия / 24 месяца
Data Scientist
Дата-сайентисты решают поистине амбициозные задачи. Научитесь создавать искусственный интеллект, обучать нейронные сети, менять мир и при этом хорошо зарабатывать. Программа рассчитана на новичков и плавно введет вас в Data Science.
Кому и для чего нужны массивы
Массивами пользуются практически все программисты. Они нужны в ситуациях, когда необходимо работать с однотипным набором данных, например последовательностью чисел, объектов или строк.
- хранить несколько однотипных значений внутри одной переменной;
- структурировать и упорядочивать информацию;
- легко получать доступ к каждому элементу;
- быстро применять одинаковые действия ко всем элементам массива;
- экономить память и поддерживать высокую скорость выполнения действий.
Кроме того, это просто удобнее, чем «класть» несколько похожих элементов в разные переменные. Массивы — одна из базовых структур в программировании, и без них писать код было бы куда сложнее.
Как устроен массив
Технически массив — это переменная, которая включает в себя несколько значений, своеобразный контейнер. Элементы массива обычно имеют одинаковый тип, например, это все числа или строки. Расположены элементы в соседних ячейках памяти, поэтому перебор элементов или другие действия с ними выполняются довольно быстро. Время доступа к каждому элементу фиксировано, а получить ссылку на любой из них легко благодаря индексам.
У классического статического массива фиксированная длина, то есть количество элементов. Она задается при создании переменной: разработчик сразу пишет в описании массива, сколько элементов он будет хранить. Если выйти за пределы этого диапазона и, например, попытаться присвоить значение шестому элементу массива из пяти элементов, возникнет ошибка.
Индексы в стандартном массиве могут быть только целыми числами, которые идут по порядку: 0, 1, 2 и так далее. В большинстве языков программирования индексация начинается с нуля.
Что можно делать с элементами массива
Одно из достоинств использования массива — гибкость и легкость работы с данными. Элементам можно задавать разные значения, а потом менять их или обнулять. Можно обращаться к элементам по индексу. Например, array[5] — это обращение к пятому элементу массива под названием array.
С элементами по отдельности можно делать то же, что с обычными переменными: проводить разнообразные операции, выводить на экран или в файл, использовать внутри формул и так далее. В большинстве языков также есть операции и методы, которые применяются ко всем элементам массива: так можно написать одну строчку и модифицировать весь массив.
Курс для новичков «IT-специалист
с нуля» – разберемся, какая профессия вам подходит, и поможем вам ее освоить
Есть и другие особые функции. Например, в некоторых языках можно преобразовать в массив строку или переменную другого типа. Бывают отдельные команды для обращения к первому и последнему элементам массива, для их удаления или модификации, для получения длины массива и так далее.
Конкретная реализация и набор функций зависят от языка программирования. В разных языках работа с массивами может различаться, но суть структуры данных остается прежней.
Какими бывают массивы
Одномерными и многомерными. Классический массив — одномерный, то есть выглядит как ряд элементов. Но массив может быть и многомерным, чаще всего двумерным: тогда он состоит из нескольких рядов, расположенных друг под другом. У двумерного массива два индекса: один определяет ряд, второй — положение элемента в этом ряде. Это похоже на математическую матрицу или на двумерную систему координат.
Иногда двумерные массивы реализуют как «массив в массиве», в других случаях для них есть отдельный способ описания — тут все зависит от языка, фреймворка и других используемых технологий.
Трехмерные массивы и структуры с большей размерностью используют крайне редко.
Статическими и динамическими. Статический массив — классическая реализация этой структуры данных. У него фиксированное количество элементов, которое задается при создании и остается неизменным все время его существования. Но это не всегда удобно, поэтому существуют также динамические массивы.
У динамических массивов «гибкая» длина, которая автоматически увеличивается или уменьшается, когда в структуру данных добавляют или удаляют элемент. Это удобнее для разработчиков и экономит память: не приходится хранить множество «пустых» элементов, как в статическом массиве, у которого задействована не вся длина.
Внутри динамические массивы чаще всего устроены как статические, которые пересоздаются, когда изменяется длина. При этом «шаг» пересоздания — не один элемент, а больше, то есть длина увеличивается сразу, скажем, на пять элементов, а не на один. Это нужно, чтобы не слишком перегружать программу постоянными пересозданиями массива.
Однородными и гетерогенными. Опять же классический массив — однородный, то есть в нем находятся элементы только одного типа. Но некоторые языки поддерживают гетерогенные массивы, где могут храниться разнотипные элементы: например, число, потом строка, а потом объект.
Такая возможность может быть удобной, но с ней нужно быть аккуратнее, потому что она в теории увеличивает риск ошибки со стороны программиста. Например, он попытается сложить элементы как числа, а один из них окажется строкой. Возникнет ошибка или программа начнет вести себя непредсказуемо.
Ассоциативными. Ассоциативные массивы — особый подвид структуры данных, в котором индексы не обязательно являются упорядоченными целыми числами. Это набор данных в формате «ключ — значение», где ключ — аналог индекса, а значение — аналог элемента.
Ассоциативный массив может называться по-разному: в Python, к примеру, его называют словарем. Структура данных действительно похожа на словарь, где ключ — слово, а значение — его описание. Второй наглядный пример — телефонный справочник, где сведения приведены в формате «ФИО — номер телефона».
Часто ассоциативные массивы бывают гетерогенными и динамическими, но это опять же зависит от языка программирования.
Структуры данных, похожие на массивы
Массив — не единственная структура данных, хранящая несколько элементов. Еще существуют так называемые кучи и множества, где информация не пронумерована, стеки, где доступ возможен только к первому элементу, и очереди — там можно получить доступ только к последнему элементу. Также есть связные списки, графы и деревья — в этих структурах данных элементы особым образом связаны между собой ссылками.
Какую именно структуру выбрать для хранения конкретного набора значений, зависит от задачи. Значение имеют скорость доступа, удобство работы и другие критерии.
Вы можете узнать о хранении данных больше на курсах по программированию — получите новую профессию и станьте востребованным IT-специалистом.
Data Scientist
Дата-сайентисты решают поистине амбициозные задачи. Научитесь создавать искусственный интеллект, обучать нейронные сети, менять мир и при этом хорошо зарабатывать. Программа рассчитана на новичков и плавно введет вас в Data Science.