Урок 2. Структурированный тип данных массив

 1. Понятие структурированного типа данных. Необходимость массивов

До сих пор мы работали с простыми (скалярными) типами данных (`integer`, `real`, `char`, `boolean`). Переменная такого типа хранит одно значение.

Однако часто в задачах требуется работать с большим количеством однотипных данных:

   список оценок ученика (50 значений);

   показания температуры за каждый день месяца (31 значение);

   координаты точек на графике (100 значений).

Описывать для каждой оценки отдельную переменную (`ocenka1, ocenka2, ..., ocenka50`) крайне неудобно. Для работы с такими наборами данных существуют структурированные типы данных.

Массив — это структурированный тип данных, представляющий собой конечную, упорядоченную последовательность элементов одного типа, доступ к которым осуществляется по индексу (номеру).

Ключевые особенности массива:

   Однотипность: все элементы массива имеют одинаковый тип (например, только целые числа).

   Упорядоченность: каждый элемент имеет свой строго определенный номер (индекс).

   Конечность: размер массива задается при его описании и, как правило, не меняется.

   Прямой доступ: чтобы обратиться к любому элементу, достаточно знать его индекс.

 2. Описание массива в Pascal

В языке Pascal массив описывается в разделе описания переменных (`var`) с помощью ключевого слова `array`.

Синтаксис:

var

  Имя_Массива: array [Нижний_Индекс..Верхний_Индекс] of Тип_Элементов;

Примеры описания:

var

  Marks: array [1..30] of integer;     { Массив из 30 целых чисел (оценки) }

  Temperature: array [1..31] of real;  { Массив из 31 вещественного числа (температура) }

  Symbols: array [0..9] of char;       { Массив из 10 символов }

  IsPrime: array [1..100] of boolean;  { Массив из 100 логических значений }

 3. Обращение к элементам массива

Для работы с конкретным элементом массива указывается его имя и в квадратных скобках — индекс.

Синтаксис:

Имя_Массива[Индекс]

Пример:

Marks[5] := 10;        { Записали значение 10 в 5-й элемент массива Marks }

Writeln(Marks[5]);     { Вывели на экран значение 5-го элемента }

Temperature[1] := -5.5; { Записали значение -5.5 в 1-й элемент }

Важно: Индекс должен находиться в пределах, заданных при описании массива. Выход за эти пределы (например, обращение к `Marks[31]` для массива `Marks[1..30]`) приведет к ошибке времени выполнения.

 4. Типовые операции с массивами

Для обработки массивов почти всегда используются циклы, так как нужно выполнить однотипные действия со всеми элементами.

1. Ввод массива:

for i := 1 to 10 do

begin

  Write('Введите элемент ', i, ': ');

  Readln(MyArray[i]);

end;

2. Вывод массива:

for i := 1 to 10 do

  Write(MyArray[i], ' ');

Writeln;

3. Поиск суммы/среднего арифметического:

sum := 0;

for i := 1 to 10 do

  sum := sum + MyArray[i];

average := sum / 10;

4. Поиск максимального/минимального элемента:

Алгоритм:

1.  Предположим, что первый элемент массива является максимальным.

2.  Последовательно сравниваем с ним все остальные элементы.

3.  Если находим элемент больше, он становится новым максимумом.

max := MyArray[1];

maxIndex := 1;

for i := 2 to 10 do

  if MyArray[i] > max then

  begin

    max := MyArray[i];

    maxIndex := i;

  end;

Writeln('Максимальный элемент: ', max, ' на позиции ', maxIndex);

5. Ошибки при работе с массивами

1.  Выход за границы массива: самая частая и опасная ошибка.

2.  Неинициализированные элементы: попытка использовать значение элемента, в который еще не было записано данные (в Pascal там может находиться "мусор").

3.  Путаница с индексацией: помните, с какого индекса начинается массив (часто с 1, но можно задать и с 0, и с любого другого числа).

Видео урок по данному уроку от учителя информатики Трашкова Олега Леонидовича