Массивы

28.11.2024

Массивы — это фундаментальная структура данных в C++, которая позволяет хранить несколько значений одного типа под одним именем.

---

Основные понятия

Что такое массив?

Массив — это последовательность элементов одного типа, которые хранятся в памяти подряд. Каждый элемент массива имеет свой индекс (номер), начинающийся с 0.

Синтаксис создания массива:

тип_данных имя_массива[размер];

---

Пример объявления массива:

int numbers[5]; // Объявляем массив из 5 элементов типа int

Элемент	Индекс	Значение
numbers[0]	0	Неопределённое
numbers[1]	1	Неопределённое
numbers[2]	2	Неопределённое
numbers[3]	3	Неопределённое
numbers[4]	4	Неопределённое

В C++ массив не инициализируется автоматически, значения могут быть случайными.

---

Создание и инициализация массивов

Инициализация массива при объявлении

int numbers[5] = {10, 20, 30, 40, 50}; // Устанавливаем значения при создании

Индекс	Значение
0	10
1	20
2	30
3	40
4	50

Частичная инициализация

int numbers[5] = {1, 2}; // Остальные элементы будут равны 0

Индекс	Значение
0	1
1	2
2	0
3	0
4	0

Инициализация без указания размера

int numbers[] = {10, 20, 30}; // Размер определяется автоматически

---

Доступ к элементам массива

Доступ к элементам массива осуществляется с помощью индексов:

имя_массива[индекс]

Пример:

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int numbers[3] = {5, 10, 15}; // Объявляем массив

    cout << "Первый элемент: " << numbers[0] << endl; // Доступ к первому элементу
    cout << "Второй элемент: " << numbers[1] << endl; // Доступ ко второму элементу
    cout << "Третий элемент: " << numbers[2] << endl; // Доступ к третьему элементу

    return 0;
}

Результат вывода:

Первый элемент: 5  
Второй элемент: 10  
Третий элемент: 15

Если обратиться к индексу за пределами массива, поведение программы неопределённо.

---

Заполнение массива через цикл

Часто массивы заполняются данными при помощи циклов.

Пример:

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int numbers[5]; // Объявляем массив из 5 элементов

    // Заполняем массив
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        numbers[i] = i * 10; // Присваиваем каждому элементу значение
    }

    // Вывод массива
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        cout << "numbers[" << i << "] = " << numbers[i] << endl;
    }

    return 0;
}

Результат вывода:

numbers[0] = 0  
numbers[1] = 10  
numbers[2] = 20  
numbers[3] = 30  
numbers[4] = 40

---

Многомерные массивы

Двумерный массив

Двумерный массив можно представить как таблицу, где каждый элемент имеет два индекса: строка и столбец.

Синтаксис:

тип_данных имя_массива[строки][столбцы];

Пример:

int matrix[2][3] = {
    {1, 2, 3}, // Первая строка
    {4, 5, 6}  // Вторая строка
};

Табличное представление массива:

$$\begin{bmatrix} 1 & 2 & 3 \\ 4 & 5 & 6 \end{bmatrix}$$

Доступ к элементам осуществляется так: $\text{matrix[i][j]}$ где $i$ — номер строки, $j$ — номер столбца.

Пример кода:

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int matrix[2][3] = {
        {1, 2, 3},
        {4, 5, 6}
    };

    for (int i = 0; i < 2; i++) {
        for (int j = 0; j < 3; j++) {
            cout << "matrix[" << i << "][" << j << "] = " << matrix[i][j] << endl;
        }
    }

    return 0;
}

Результат вывода:

matrix[0][0] = 1
matrix[0][1] = 2
matrix[0][2] = 3
matrix[1][0] = 4
matrix[1][1] = 5
matrix[1][2] = 6

---

Полезные советы

1. Используйте константы для определения размера массива:

const int SIZE = 10;
int array[SIZE];

1. Старайтесь использовать векторы для динамических массивов:

#include <vector>
using namespace std;

vector<int> numbers = {1, 2, 3}; // Аналог массива с гибким размером