Какие существуют способы объявления массива

Каждое константное выражение определяет количество элементов в данном измерении массива, поэтому объявление двумерного массива содержит два константных выражение, трехмерного – три и т.д.

Массив может состоять из элементов любого типа, кроме типа void и функций, т.е. элементы массива могут иметь базовый, перечислимый, структурный тип, быть объединением, указателем или массивом.

Примеры объявлений массивов

2. Инициализация массивов

Как и простые переменные, массивы могут быть инициализированы при объявлении. Инициализатор для объектов составных типов (каким является массив) состоит из списка инициализаторов, разделенных запятыми и заключенных в фигурные скобки. Каждый инициализатор в списке представляет собой либо константу соответствующего типа, либо, в свою очередь, список инициализаторов. Эта конструкция используется для инициализации многомерных массивов.

Наличие списка инициализаторов в объявлении массива позволяет не указывать число элементов по его первой размерности. В этом случае количество элементов в списке инициализаторов и определяет число элементов по первой размерности массива. Тем самым определяется размер памяти, необходимой для хранения массива. Число элементов по остальным размерностям массива, кроме первой, указывать обязательно.

Если в списке инициализаторов меньше элементов, чем в массиве, то оставшиеся элементы неявно инициализируются нулевыми значениями. Если же число инициализаторов больше, чем требуется, то выдается сообщение об ошибке.

Примеры инициализации массивов

Обратите внимание, что не существует присваивания массиву, соответствующего описанному выше способу инициализации.

3. Работа с массивами

3.1. Доступ к элементу массива

Для доступа к конкретному элементу массива используются так называемые индексные выражения:
[ ]

Здесь квадратные скобки являются требованием синтаксисам языка, а не признаком необязательности конструкции.

Индекс массива может быть не только константой, но и выражением, которое имеет целочисленный тип, например, a [ i + 1] (здесь a должно быть именем ранее объявленного массива, а i – переменной целого типа).

Объявление массива и индексное выражение, используемое для доступа к элементу массива, имеют схожий синтаксис. Различаются они по месту в программе. Это особенно важно, когда мы определяем индекс последнего элемента массива. Как было сказано ранее, индексы элементов массива в языке C начинаются с 0, и номер последнего элемента на 1 меньше количества элементов массива. Поэтому если Вы объявили массив x из 10 элементов, Вы не можете написать индексное выражение x [10], т.к. в этом случае Вы пытаетесь обратиться к элементу с индексом 10, которого нет в Вашем массиве. Компилятор не выдаст сообщения об ошибке, но результаты работы такой программы будут непредсказуемы.

Имя массива является адресом его начала! Оно имеет тип константный указатель на . Конструкция a [ i ] эквивалентна *( a + i ) (см. лекцию 5).

Для многомерного массива надо указать соответствующее количество индексов в квадратных скобках.

3.2. Обработка массивов

Для обработки элементов массива обычно используется оператор пошагового цикла for .

Для обработки многомерного массива используется соответствующее количество циклов.

Массивы не самодостаточны в том смысле, что не гарантируется хранение информации о количестве элементов вместе с самим массивом. В большинстве реализаций С++ отсутствует проверка диапазона индексов для массивов. Таков традиционный низкоуровневый подход к массивам. Более совершенное понятие массива можно реализовать при помощи классов.

В С++ массивы тесно связаны с указателями. Имя массива можно использовать в качестве указателя на его первый элемент. Гарантируется осмысленность значения указателя на элемент, следующий за последним элементом массива. Это важно для многих алгоритмов. Но ввиду того, что такой указатель на самом деле не указывает ни на какой элемент массива, его нельзя использовать ни для чтения, ни для записи. Результат получения адреса элемента массива, предшествующего первому, не определён, и такой операции следует избегать.

Неявное преобразование имени массива в указатель на его первый элемент широко используется в вызовах функций.

Неявное преобразование массива в указатель при вызове функции приводит к потере информации о размере массива. Вызываемая функция должна каким-либо образом определить этот размер, чтобы выполнять осмысленные действия.

При объявлении многомерного массива как параметра функции можно опустить только первую размерность.

Это ограничение при желании можно обойти. Правда, при этом возникают другие проблемы (см. пример 3 в конце лекции).

3.3. Ввод/вывод массивов

В языке C нет возможности вводить и выводить весь массив одним оператором ввода/вывода. Можно вводить и выводить только один элемент массива. Следовательно, для того чтобы ввести весь массив, надо использовать цикл.

Вывод также осуществляется в цикле.

В результате на экране мы увидим примерно следующий текст: a[1] = 4 a[2] = 15 a[3] = -2 .

3.4. Пример 1. Обработка одномерного массива

Даны три массива разной размерности. Определить в каком массиве больше сумма элементов. #include #include const int nmax = 100; int ArrayInput( int *n, double x[], char *fname); // Функция ввода массива из файла double Sum( double x[], int n); // Функция поиска суммы элементов массива void main( int argc, char *argv[]) < double a[nmax], b[nmax], c[nmax]; double sa, sb, sc, max; int na, nb, nc; setlocale(LC_ALL, "rus"); // Меняем кодировку для консольного приложения if (argc < 4) < printf("Недостаточно параметров!\n"); return ; >if (!ArrayInput(&na, a, argv[1])) return ; if (!ArrayInput(&nb, b, argv[2])) return ; if (!ArrayInput(&nc, c, argv[3])) return ; sa = Sum(a, na); sb = Sum(b, nb); sc = Sum(c, nc); max = sa; if (sb > max) max = sb; if (sc > max) max = sc; if (sa == max) printf(«Массив А имеет максимальную сумму элементов: %9.3lf\n», max); if (sb == max) printf(«Массив B имеет максимальную сумму элементов: %9.3lf\n», max); if (sc == max) printf(«Массив C имеет максимальную сумму элементов: %9.3lf\n», max); > double Sum( double x[], int n) < double s = 0; for ( int i = 0; i < n; i++) s += x[i]; return s; >int ArrayInput( int *n, double x[], char *fname) < FILE *file; if ((file = fopen(fname, "r")) == NULL) < printf("Невозможно открыть файл '%s'\n", fname); return 0; >if (fscanf(file, «%d», n) < 1) < printf ("Ошибка чтения из файла '%s'\n", fname); fclose(file); return 0; >if (*n < 0 || *n >nmax) < printf("Кол-во эл-тов массива должно быть от 1 до %d! (файл '%s')\n", nmax, fname); return 0; >for ( int i = 0; i < *n; i++) if (fscanf(file, "%lf", &x[i]) < 1) < printf ("Ошибка чтения из файла '%s'\n", fname); fclose(file); return 0; >fclose(file); return 1; >

3.5. Пример 2. Обработка двумерного массива

Для каждой строки матрицы проверить наличие нулевых элементов.

Первый способ

Второй способ

3.6. Пример 3. Суммирование элементов матрицы

Даны две матрицы разного размера. Функция Sum находит сумму элементов матрицы, не зависимо от того, что матрицы имеют разное количество столбцов. Обратите внимание, что функция будет выдавать корректный результат, только если используются все объявленные элементы матриц. #include #include double Sum( double *x, int m, int n); void main( int argc, char *argv[]) < const int na = 4, mb = 3, nb = 5; double a[na][na], b[mb][nb]; double sa, sb; FILE *file; setlocale(LC_ALL, "rus"); if (argc < 3) < printf("Недостаточно параметров!\n"); return ; >if ((file = fopen(argv[1], «r»)) == NULL) < printf("Невозможно открыть файл '%s'\n", argv[1]); return ; >for ( int i = 0; i < na; i++) for ( int j = 0; j < na; j++) if (fscanf(file, "%lf", &a[i][j]) < 1) < printf ("Ошибка чтения из файла '%s'\n", argv[1]); fclose(file); return ; >fclose(file); if ((file = fopen(argv[2], «r»)) == NULL) < printf("Невозможно открыть файл '%s'\n", argv[2]); return ; >for ( int i = 0; i < mb; i++) for ( int j = 0; j < nb; j++) if (fscanf(file, "%lf", &b[i][j]) < 1) < printf ("Ошибка чтения из файла '%s'\n", argv[2]); fclose(file); return ; >fclose(file); sa = Sum(a[0], na, na); // a[0] — указатель на первую строку матрицы // (и, соответственно, на начало всей матрицы). sb = Sum( reinterpret_cast < double *>(b), mb, nb); // Преобразование без проверки с помощью reinterpret_cast. // Просто b нельзя написать — это вызовет сообщение // о невозможности преобразовать матрицу в указатель. printf(«SumA = %6.2lf\nSumB = %6.2lf\n», sa, sb); > double Sum( double *x, int m, int n) < double s = 0; for ( int i = 0; i < m; i++) for ( int j = 0; j < n; j++) s += x[i * n + j]; return s; > Содержание

Какие существуют способы объявления массива

Я правильно понимаю — что если я массиву Б присвою массив А (В=А). То присвою просто ссылку на А. Ссылку на В потеряю и начальное содержимое В — будет очищено потом при очистке мусора? int[] A = new int[3] <1,2,3>; int[] B = new int[3] ; B=A; // содержимое В потеряно A[1]=5; // в A[1] и B[1] теперь значение 5 A=null; //теперь ссылка на массив А только в Б?

Anatoly Уровень 24
22 апреля 2023
Теперь все встало на свои места
Vladimir Уровень 14
12 апреля 2023

Хороший материал, спасибо автору! Единственный момент, на мой взгляд, лучше отобразить импорт класса Arrays, чтобы было понятно откуда методы по классу Arrays берутся.

Ислам Уровень 32
12 апреля 2023
отличная лекция, которая дает больше понимания о массивах в Java
Кирилл Загурный Уровень 28 Expert
12 апреля 2023
Отличный материал на закрепление темы массивов. Спасибо!
13 марта 2023
Автору спасибо, полезный и понятный материал!
Сообщество

JavaRush — это интерактивный онлайн-курс по изучению Java-программирования c нуля. Он содержит 1200 практических задач с проверкой решения в один клик, необходимый минимум теории по основам Java и мотивирующие фишки, которые помогут пройти курс до конца: игры, опросы, интересные проекты и статьи об эффективном обучении и карьере Java‑девелопера.

Подписывайтесь
Язык интерфейса
«Программистами не рождаются» © 2024 JavaRush
Скачивайте наши приложения
«Программистами не рождаются» © 2024 JavaRush

Этот веб-сайт использует данные cookie, чтобы настроить персонально под вас работу сервиса. Используя веб-сайт, вы даете согласие на применение данных cookie. Больше подробностей — в нашем Пользовательском соглашении.

Массивы

Объекты позволяют хранить данные со строковыми ключами. Это замечательно.

Но довольно часто мы понимаем, что нам необходима упорядоченная коллекция данных, в которой присутствуют 1-й, 2-й, 3-й элементы и т.д. Например, она понадобится нам для хранения списка чего-либо: пользователей, товаров, элементов HTML и т.д.

В этом случае использовать объект неудобно, так как он не предоставляет методов управления порядком элементов. Мы не можем вставить новое свойство «между» уже существующими. Объекты просто не предназначены для этих целей.

Для хранения упорядоченных коллекций существует особая структура данных, которая называется массив, Array .

Объявление

Существует два варианта синтаксиса для создания пустого массива:

let arr = new Array(); let arr = [];

Практически всегда используется второй вариант синтаксиса. В скобках мы можем указать начальные значения элементов:

let fruits = ["Яблоко", "Апельсин", "Слива"];

Элементы массива нумеруются, начиная с нуля.

Мы можем получить элемент, указав его номер в квадратных скобках:

let fruits = ["Яблоко", "Апельсин", "Слива"]; alert( fruits[0] ); // Яблоко alert( fruits[1] ); // Апельсин alert( fruits[2] ); // Слива

Мы можем заменить элемент:

fruits[2] = 'Груша'; // теперь ["Яблоко", "Апельсин", "Груша"]

…Или добавить новый к существующему массиву:

fruits[3] = 'Лимон'; // теперь ["Яблоко", "Апельсин", "Груша", "Лимон"]

Общее число элементов массива содержится в его свойстве length :

let fruits = ["Яблоко", "Апельсин", "Слива"]; alert( fruits.length ); // 3

Вывести массив целиком можно при помощи alert .

let fruits = ["Яблоко", "Апельсин", "Слива"]; alert( fruits ); // Яблоко, Апельсин, Слива

В массиве могут храниться элементы любого типа.

// разные типы значений let arr = [ 'Яблоко', < name: 'Джон' >, true, function() < alert('привет'); >]; // получить элемент с индексом 1 (объект) и затем показать его свойство alert( arr[1].name ); // Джон // получить элемент с индексом 3 (функция) и выполнить её arr[3](); // привет

Висячая запятая

Список элементов массива, как и список свойств объекта, может оканчиваться запятой:

let fruits = [ "Яблоко", "Апельсин", "Слива", ];

«Висячая запятая» упрощает процесс добавления/удаления элементов, так как все строки становятся идентичными.

Получение последних элементов при помощи «at»

Новая возможность
Эта возможность была добавлена в язык недавно. В старых браузерах может понадобиться полифил.

Допустим, нам нужен последний элемент массива.

Некоторые языки программирования позволяют использовать отрицательные индексы для той же цели, как-то так: fruits[-1] .

Однако, в JavaScript такая запись не сработает. Её результатом будет undefined , поскольку индекс в квадратных скобках понимается буквально.

Мы можем явно вычислить индекс последнего элемента, а затем получить к нему доступ вот так: fruits[fruits.length — 1] .

let fruits = ["Apple", "Orange", "Plum"]; alert( fruits[fruits.length-1] ); // Plum

Немного громоздко, не так ли? Нам нужно дважды написать имя переменной.

К счастью, есть более короткий синтаксис: fruits.at(-1) :

let fruits = ["Apple", "Orange", "Plum"]; // то же самое, что и fruits[fruits.length-1] alert( fruits.at(-1) ); // Plum

Другими словами, arr.at(i) :

• это ровно то же самое, что и arr[i] , если i >= 0 .
• для отрицательных значений i , он отступает от конца массива.

Методы pop/push, shift/unshift

Очередь – один из самых распространённых вариантов применения массива. В области компьютерных наук так называется упорядоченная коллекция элементов, поддерживающая два вида операций:

• push добавляет элемент в конец.
• shift удаляет элемент в начале, сдвигая очередь, так что второй элемент становится первым.

Массивы поддерживают обе операции.

На практике необходимость в этом возникает очень часто. Например, очередь сообщений, которые надо показать на экране.

Существует и другой вариант применения для массивов – структура данных, называемая стек.

Она поддерживает два вида операций:

• push добавляет элемент в конец.
• pop удаляет последний элемент.

Таким образом, новые элементы всегда добавляются или удаляются из «конца».

Примером стека обычно служит колода карт: новые карты кладутся наверх и берутся тоже сверху:

Массивы в JavaScript могут работать и как очередь, и как стек. Мы можем добавлять/удалять элементы как в начало, так и в конец массива.

В компьютерных науках структура данных, делающая это возможным, называется двусторонняя очередь.

Методы, работающие с концом массива:

Удаляет последний элемент из массива и возвращает его:

let fruits = ["Яблоко", "Апельсин", "Груша"]; alert( fruits.pop() ); // удаляем "Груша" и выводим его alert( fruits ); // Яблоко, Апельсин

И fruits.pop() и fruits.at(-1) возвращают последний элемент массива, но fruits.pop() также изменяет массив, удаляя его.

Добавляет элемент в конец массива:

let fruits = ["Яблоко", "Апельсин"]; fruits.push("Груша"); alert( fruits ); // Яблоко, Апельсин, Груша

Вызов fruits.push(. ) равнозначен fruits[fruits.length] = . .

Методы, работающие с началом массива:

Удаляет из массива первый элемент и возвращает его:

let fruits = ["Яблоко", "Апельсин", "Груша"]; alert( fruits.shift() ); // удаляем Яблоко и выводим его alert( fruits ); // Апельсин, Груша

Добавляет элемент в начало массива:

let fruits = ["Апельсин", "Груша"]; fruits.unshift('Яблоко'); alert( fruits ); // Яблоко, Апельсин, Груша

Методы push и unshift могут добавлять сразу несколько элементов:

let fruits = ["Яблоко"]; fruits.push("Апельсин", "Груша"); fruits.unshift("Ананас", "Лимон"); // ["Ананас", "Лимон", "Яблоко", "Апельсин", "Груша"] alert( fruits );

Внутреннее устройство массива

Массив – это особый подвид объектов. Квадратные скобки, используемые для того, чтобы получить доступ к свойству arr[0] – это по сути обычный синтаксис доступа по ключу, как obj[key] , где в роли obj у нас arr , а в качестве ключа – числовой индекс.

Массивы расширяют объекты, так как предусматривают специальные методы для работы с упорядоченными коллекциями данных, а также свойство length . Но в основе всё равно лежит объект.

Следует помнить, что в JavaScript существует 8 основных типов данных. Массив является объектом и, следовательно, ведёт себя как объект.

Например, копируется по ссылке:

let fruits = ["Банан"] let arr = fruits; // копируется по ссылке (две переменные ссылаются на один и тот же массив) alert( arr === fruits ); // true arr.push("Груша"); // массив меняется по ссылке alert( fruits ); // Банан, Груша - теперь два элемента

…Но то, что действительно делает массивы особенными – это их внутреннее представление. Движок JavaScript старается хранить элементы массива в непрерывной области памяти, один за другим, так, как это показано на иллюстрациях к этой главе. Существуют и другие способы оптимизации, благодаря которым массивы работают очень быстро.

Но все они утратят эффективность, если мы перестанем работать с массивом как с «упорядоченной коллекцией данных» и начнём использовать его как обычный объект.

Например, технически мы можем сделать следующее:

let fruits = []; // создаём массив fruits[99999] = 5; // создаём свойство с индексом, намного превышающим длину массива fruits.age = 25; // создаём свойство с произвольным именем

Это возможно, потому что в основе массива лежит объект. Мы можем присвоить ему любые свойства.

Но движок поймёт, что мы работаем с массивом, как с обычным объектом. Способы оптимизации, используемые для массивов, в этом случае не подходят, поэтому они будут отключены и никакой выгоды не принесут.

Варианты неправильного применения массива:

• Добавление нечислового свойства, например: arr.test = 5 .
• Создание «дыр», например: добавление arr[0] , затем arr[1000] (между ними ничего нет).
• Заполнение массива в обратном порядке, например: arr[1000] , arr[999] и т.д.

Массив следует считать особой структурой, позволяющей работать с упорядоченными данными. Для этого массивы предоставляют специальные методы. Массивы тщательно настроены в движках JavaScript для работы с однотипными упорядоченными данными, поэтому, пожалуйста, используйте их именно в таких случаях. Если вам нужны произвольные ключи, вполне возможно, лучше подойдёт обычный объект <> .

Эффективность

Методы push/pop выполняются быстро, а методы shift/unshift – медленно.

Почему работать с концом массива быстрее, чем с его началом? Давайте посмотрим, что происходит во время выполнения:

fruits.shift(); // удаляем первый элемент с начала

Просто взять и удалить элемент с номером 0 недостаточно. Нужно также заново пронумеровать остальные элементы.

Операция shift должна выполнить 3 действия:

1. Удалить элемент с индексом 0 .
2. Сдвинуть все элементы влево, заново пронумеровать их, заменив 1 на 0 , 2 на 1 и т.д.
3. Обновить свойство length .

Чем больше элементов содержит массив, тем больше времени потребуется для того, чтобы их переместить, больше операций с памятью.

То же самое происходит с unshift : чтобы добавить элемент в начало массива, нам нужно сначала сдвинуть существующие элементы вправо, увеличивая их индексы.

А что же с push/pop ? Им не нужно ничего перемещать. Чтобы удалить элемент в конце массива, метод pop очищает индекс и уменьшает значение length .

Действия при операции pop :

fruits.pop(); // удаляем один элемент с конца

Метод pop не требует перемещения, потому что остальные элементы остаются с теми же индексами. Именно поэтому он выполняется очень быстро.

Аналогично работает метод push .

Перебор элементов

Одним из самых старых способов перебора элементов массива является цикл for по цифровым индексам:

let arr = ["Яблоко", "Апельсин", "Груша"]; for (let i = 0; i

Но для массивов возможен и другой вариант цикла, for..of :

let fruits = ["Яблоко", "Апельсин", "Слива"]; // проходит по значениям for (let fruit of fruits)

Цикл for..of не предоставляет доступа к номеру текущего элемента, только к его значению, но в большинстве случаев этого достаточно. А также это короче.

Технически, так как массив является объектом, можно использовать и вариант for..in :

let arr = ["Яблоко", "Апельсин", "Груша"]; for (let key in arr) < alert( arr[key] ); // Яблоко, Апельсин, Груша >

Но на самом деле это – плохая идея. Существуют скрытые недостатки этого способа:

1. Цикл for..in выполняет перебор всех свойств объекта, а не только цифровых. В браузере и других программных средах также существуют так называемые «псевдомассивы» – объекты, которые выглядят, как массив. То есть, у них есть свойство length и индексы, но они также могут иметь дополнительные нечисловые свойства и методы, которые нам обычно не нужны. Тем не менее, цикл for..in выведет и их. Поэтому, если нам приходится иметь дело с объектами, похожими на массив, такие «лишние» свойства могут стать проблемой.
2. Цикл for..in оптимизирован под произвольные объекты, не массивы, и поэтому в 10-100 раз медленнее. Увеличение скорости выполнения может иметь значение только при возникновении узких мест. Но мы всё же должны представлять разницу.

В общем, не следует использовать цикл for..in для массивов.

Немного о «length»

Свойство length автоматически обновляется при изменении массива. Если быть точными, это не количество элементов массива, а наибольший цифровой индекс плюс один.

Например, единственный элемент, имеющий большой индекс, даёт большую длину:

let fruits = []; fruits[123] = "Яблоко"; alert( fruits.length ); // 124

Обратите внимание, что обычно мы не используем массивы таким образом.

Ещё один интересный факт о свойстве length – его можно перезаписать.

Если мы вручную увеличим его, ничего интересного не произойдёт. Зато, если мы уменьшим его, массив станет короче. Этот процесс необратим, как мы можем понять из примера:

let arr = [1, 2, 3, 4, 5]; arr.length = 2; // укорачиваем до двух элементов alert( arr ); // [1, 2] arr.length = 5; // возвращаем length как было alert( arr[3] ); // undefined: значения не восстановились

Таким образом, самый простой способ очистить массив – это arr.length = 0; .

new Array()

Существует ещё один вариант синтаксиса для создания массива:

let arr = new Array("Яблоко", "Груша", "и тд");

Он редко применяется, так как квадратные скобки [] короче. Кроме того, у него есть хитрая особенность.

Если new Array вызывается с одним аргументом, который представляет собой число, он создаёт массив без элементов, но с заданной длиной.

Давайте посмотрим, как можно оказать себе медвежью услугу:

let arr = new Array(2); // создастся ли массив [2]? alert( arr[0] ); // undefined! нет элементов. alert( arr.length ); // length 2

Как мы видим, в коде, представленном выше, в new Array(number) все элементы равны undefined .

Чтобы избежать появления таких неожиданных ситуаций, мы обычно используем квадратные скобки, если, конечно, не знаем точно, что по какой-то причине нужен именно Array .

Многомерные массивы

Массивы могут содержать элементы, которые тоже являются массивами. Это можно использовать для создания многомерных массивов, например, для хранения матриц:

let matrix = [ [1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9] ]; alert( matrix[1][1] ); // 5, центральный элемент

toString

Массивы по-своему реализуют метод toString , который возвращает список элементов, разделённых запятыми.

let arr = [1, 2, 3]; alert( arr ); // 1,2,3 alert( String(arr) === '1,2,3' ); // true

Давайте теперь попробуем следующее: