Tablouri

<<Pagina Materiale

Tablouri

Tablouri unidimensionale
Tablouri multidimensionale
Quiz
Exercitii

Tablouri unidimensionale

Definitie:

Tabloul este o colectie finita de elemente de acelasi tip, numit tip de baza al tabloului, care ocupa un spatiu continuu de memorie.

Sintaxa:

tip_de_baza nume_tablou[dimensiune]={const0,const1,...};

dimensiune - este o expresie intreaga constanta, precizand numarul de elemente ale tabloului ( se precizeaza de obicei printr-o constanta simbolica ).
Memoria ocupata de tablou este: dimensiune*sizeof(tip_de_baza)

Tabloul poate fi initializat la definire - vezi partea optionala marcata - prin precizarea constantelor de initializare. Daca numarul acestora:

==dimensiune - elementele tabloului se initializeaza cu constantele precizate
<dimensiune - constantele neprecizate sunt implicit 0
>dimensiune - apare eroare in compilare.

Daca este prezenta partea de initializare, dar lipseste dimensiune, aceasta este implicit egala implici cu numarul constantelor.

Exemple:

int tab[10];// defineste un tablou de 10 elemente intregi, care ocupa 20 octeti

#define N 10

int tab[N]; // definitie echivalenta cu cea de mai sus

#define NR_ELEM 5
float t[NR_ELEM]={1.2,5,3}; //primele trei elemente se initializeaza cu constantele precizate, urmatoarele doua cu 0

double a[]={2,5.9}; //tabloul a este de dimensiune 2, dimensiunea fiind data de numarul constantelor de initializare

Selectarea unui element de tablou:

nume_tablou[indice] //se foloseste operatorul de indexare []

indice - expresie intreaga cu valori intre 0 si dimensiune -1
Un element de tablou poate fi prelucrat ca orice variabila avand tipul de baza.

Observatii:

Nici compilatorul, nici mediul de executie nu verifica valorile indicilor; programatorul trebuie sa codifice astfel incat expresiile indice sa ia valori in intervalul 0 .. dimensiune -1; altfel pot apare erori imprevizibile, cum ar fi modificarea nedorita a altor variabile:

#define N 10
int tab[N];

tab[N]=5; //se modifica zona de 2 o urmatoare tabloului
tab[-10]=6; //se modifica o zona de 2 o situata la o adresa cu 20 o inferioara tabloului

Pentru a realiza o prelucrare asupra tuturor elementelor tabloului se foloseste instructiunea for cu o variabila contor care sa ia toate valorile indicilor ( intre 0 si dimensiune -1 );

#define N 10
int tab[N],i;

for(i=0;i<N;i++)
*prelucrare tab[i]

Copierea unui tablou in altul se face prin copiere fiecarui element ( vezi programul urmator, functia copiere );
Se poate ca nu toate elementele tabloului sa fie prelucrate, ci doar primele nr_elem<=dimensiune ( vezi programul urmator, se pot citi doar primele nr_elem ).

Exemplu:

1. Se considera un tablou de N elemente intregi ( N este constanta predefinita ). Sa se prelucreze tabloul astfel:

sa se citeasca cele N elemente de la tastatura ( varianta: pana la CTRL/Z - se decomenteaza linia comentata din functia citire si se comenteaza cea anterioara )
sa se afiseze elementele
sa se afiseze maximul si media aritmetica pentru elementele tabloului
sa se caute in tablou o valoare citita de la tastatura
sa se construiasca un tablou copie al celui dat
sa se afiseze elementele tabloului copie in ordinea inversa.

#include <stdio.h>
#include <conio.h>
#define N 8

int tablou[N], copie[N], nr_elem; /* tablou va contine nr_elem de prelucrat */

void citire(void); //prototipuri
void tiparire(void);
void tip_inv(void);
void copiere(void);
void info(void);
void cautare(void);

void main(void){

clrscr();

citire();
tiparire();
info();
cautare();

copiere();
tip_inv();

getch();
} //main

//definitiile functiilor

void citire(void){
int i;
puts("Introduceti elementele tabloului:");
for(i=0;i<N;i++){
    printf("elem[%d]=",i); /* se afiseaza indicele elem ce se citeste */
        scanf("%d",&tablou[i]);
        //if(scanf("%d",&tablou[i])==EOF)break;
}//for
nr_elem=i;
} //citire

void tiparire(void){
int i;
puts("Elementele tabloului:");
for(i=0;i<nr_elem;i++)
printf("elem[%d]=%d\n",i,tablou[i]);
} //tiparire

void tip_inv(void){
int i;
puts("Elementele tabloului copie in ordine inversa:");
for(i=nr_elem-1;i>=0;i--)
printf("copie[%d]=%d\n",i,copie[i]);
} //tip_inv

void copiere(void){ //copierea se face prin cea a fiecarui element
int i;
for(i=0;i<nr_elem;i++)
copie[i]=tablou[i];
} //copiere

void info(void){
int i,max,suma; float meda;
for(i=suma=0,max=tablou[0];i<nr_elem;i++){
suma+=tablou[i];
if(tablou[i]>max)max=tablou[i];
}
printf("*** val maxima=%d, media aritm=%f\n",max,(float)suma/nr_elem);
} //info

void cautare(void){
int i,de_cautat;
printf("Se cauta:"); scanf("%d",&de_cautat);
for(i=0;i<nr_elem;i++)
    if(de_cautat==tablou[i])break;
//cele doua linii de mai sus se pot scrie echivalent:
// for(i=0;i<nr_elem && de_cautat!=tablou[i];i++)
if(i<nr_elem)
    printf("*** s-a gasit la indicele %d\n",i);
else
    puts("*** nu s-a gasit");
} //cautare

Tablouri multidimensionale

Definirea unui tablou multidimensional:

tip_de_baza nume_tablou[dim1][dim2]...[dimn]={{const10,...},{const20,...},...,{constn0,...}};

dim1,dim2,...,dimn - expresii intregi constante ( de obicei constante simbolice ).
Memoria continua ocupata de tablou este de dimensiune:dim1*dim2*...*dimn*sizeof(tip_de_baza).
Elementele tabloului multidimensional sunt memorate astfel incat ultimul indice variaza cel mai rapid.

Tabloul poate fi initializat la definire - vezi parte optionala marcata - prin precizarea constantelor de initializare.

Tablourile bidimensionale se numesc matrici, prima dimensiune reprezentand numarul de linii, iar a doua, de coloane.

Exemple:

int m[10][5]; // defineste un tablou dimensional de elemente intregi, cu 10 linii si 5 coloane, care ocupa 10*5*2=100 octeti

#define NL 10
#define NC 5
int m[NL][NC]; // definitie echivalenta cu cea de mai sus

double a[3][2]={{2},{5.9,1},{-9}}; //elementele pe linii sunt: 2 0 5.9 1 -9 0

double a[3][2]={2,5.9,1,-9}; //elementele pe linii sunt: 2 5.9 1 -9 0 0

Selectarea unui element de tablou:

nume_tablou[ind1][ind2]...[indn]

ind1,ind2,...,indn - expresii intregi cu valori intre 0 si dimi-1, i=1..n
Un element de tablou poate fi prelucrat ca orice variabila avand tipul de baza.

Exemplu:

Sa se scrie un program care realizeaza urmatoarele prelucrari asupra unei matrici patratice M de ordin N ( constanta simbolica ), avand elemente intregi, fiecare prelucrare fiind realizata de cate o functie void fara parametri:

citeste- elementele matricii pe coloane
afiseaza - elementele matricii pe linii
modifica - aduna la fiecare element al matricii suma indicilor elementului respectiv; se afiseaza apoi matricea modificata prin apelul functiei de mai sus
verif_sim- verifica daca matricea este simetrica, afisand un mesaj corespunzator
det_linia - determina linia din matrice care are produsul elementelor maxim, afisand indicele liniei si produsul
calc_sume - calculeaza si afiseaza patru sume: a elementelor aflate pe diagonala principala, a celor de pe diagonala secundara, a celor aflate deasupra diagonalei principale si a elementelor aflate pe "marginile" matricii
transpusa - construieste si afiseaza transpusa matricii M.

#include <stdio.h>
#include <conio.h>
#include <ctype.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#define N 10

char optiune;
int n,matrice[N][N];

void citire(void){
int i,j;
do{ //citire cu validare a ordinului matricii
   printf("\nIntroduceti nr de linii si coloane:(1..%d)",N);
   scanf("%d",&n);
}while(n<=0||n>N);
for (j=0;j<n;j++)
    for (i=0;i<n;i++){
      printf("elem[%d][%d]:",i,j);
      scanf("%d",&matrice[i][j]);
    }
}

void afisare(void){
int i,j;
puts("Matricea:");
for (i=0;i<n;i++){
    for (j=0;j<n;j++)
      printf("%d\t",matrice[i][j]);
    putchar('\n');
}
}

void modifica(void){
int i,j;
afisare();
for (i=0;i<n;i++)
for (j=0;j<n;j++)
matrice[i][j]+=i+j;
puts("Dupa modificare:");
afisare();
}

void verif_sim(void){
int i,j;
for (i=0;i<n;i++) // se compara fiecare elem de deasupra
    for (j=i+1;j<n;j++)// diag cu simetricul sau
      if (matrice[i][j]!=matrice[j][i]){
         puts("Matricea nu este simetrica");
         return;
      }
puts("Matricea este simetrica");
}

void linia_max(void){
int i,j,linia;long produsmax,produs;
for (i=0;i<n;i++){
    for (produs=1,j=0;j<n;j++) // calcul produs linia i
      produs*=matrice[i][j];
    if(i==0){
      produsmax=produs;
      linia=0;
    }
    else if (produs>produsmax){
       produsmax=produs;
       linia=i;
    }
} // for i
printf("Produsul maxim este %ld,se afla pe linia d;", produsmax,linia);
}

void calc_sume(void){
int i,j,diagprinc=0,diagsec=0,deasupradiagprinc=0,margine=0;
for (i=0;i<n;i++){
       diagprinc+=matrice[i][i];
       diagsec=diagsec+matrice[i][n-1-i];
       margine+=matrice[i][0];
       margine+=matrice[i][n-1];
       for (j=i+1;j<n;j++)
         deasupradiagprinc+=matrice[i][j];
}
for (j=1;j<n-1;j++){
       margine+=matrice[0][j];
       margine+=matrice[n-1][j];
}
afisare();
printf("\nSuma elementelor de pe diagonala principala este %d;",diagprinc);
printf("\nSuma elementelor de pe diagonala secundara este %d;",diagsec);
printf("\nSuma elementelor de deasupra diag principale %d;",deasupradiagprinc);
printf("\nSuma elementelor de pe marginea matricii %d;",margine);
}

void transpusa(void){
int i,j,transp[N][N];
for (i=0;i<n;i++)
    for (j=0;j<n;j++)
      transp[j][i]=matrice[i][j];
afisare();
printf("\nMatricea transpusa este:\n");
for (i=0;i<n;i++){
    for (j=0;j<n;j++)
      printf("%d\t",transp[i][j]);
    putchar('\n');
}
}

void citire_optiune(void)
{
clrscr();
putchar('\n');
puts("[I]ntroducere matrice;");
puts("[A]fisare matrice;");
puts("[M]odifica matricea adunand indicii la element;");
puts("[V]erifica daca matricea este simetrica;");
puts("[L]inia din matrice care are produsul elem max;");
puts("[C]alculeaza diferite sume;");
puts("[T]ranspusa matricii;");
puts("E[x]it;\n");
puts("Optiunea dvs.:");
optiune=getche();
putchar('\n');
}

void main(void)
{
n=0;
do{
clrscr();
citire_optiune();
switch(toupper(optiune)){
   case 'I':citire();break;
   case 'A':afisare();break;
   case 'M':modifica();break;
   case 'V':verif_sim();break;
   case 'L':linia_max();break;
   case 'C':calc_sume();break;
   case 'T':transpusa();break;
   case 'X':puts("La revedere!");break;
   default:puts("*** Optiune eronata ***\n");
}
getch();
}while(toupper(optiune)!='X');
}

Quiz

Iata cateva autoteste prin care sa verificati intelegerea notiunilor de mai sus. Programele exemplu au fost deja rulate, nu?

1.Se defineste un tablou de 5 elemente de tip float:

int nr=5;
float tablou_reali[nr];

2.Se defineste un tablou de 4 elemente intregi:

int tablou_intregi[]={3,2,8,6};

3.Se initializeaza elementele tabloului tab cu patratele indicilor:

#define DIM 10
int i, tab[DIM];
for(i=0;i<=DIM;i++)
tab[i]=i*i;

4.Se defineste matricea matr cu L linii si C coloane, avand elemente intregi:

#define L 5
#define C 7
int matr[L][C];

5.Se tiparesc elementele matricii de mai sus pe coloane:

int i,j;
for(j=0;j<C;j++){
for(i=0;i<L;i++)
printf("%d ",matr[i][j]);
putchar('\n');
}

Exercitii

1.Sa se ruleze programul exemplu. Sa se adauge prelucrarile:
-modificarea elementelor tabloului initial la patratul lor
-afisarea tabloului dupa modificare.
Sa se tranforme programul intr-unul interactiv, fiecare prelucrare executandu-se la o comanda corespunzatoare ( citirea la comanda 'C' sau 'c', s.a.m.d. ). Vezi instructiunea switchsi rezolvarea problemei urmatoare.

2.Sa se scrie un program interactiv care prelucreaza un tablou de max N intregi ( N - constanta predefinita ), prin urmatoarele comenzi - optiunile marcate cu ? trebuie adaugate:
I - initializeaza tabloul, prin citirea dimensiunii sale si apoi a elementelor
V ? initializeaza tabloul, prin citirea elementelor pana la introducerea lui CTRL/Z sau a numarului maxim de elemente
A ? initializeaza tabloul, fiecare element fiind egal cu indicele sau
B ? initializeaza tabloul astfel: primele doua elemente cu 0, 1, iar urmatoarele ca suma anterioarelor doua (numerele Fibonacci)
L - listeaza elementele tabloului
O - listeaza elementele tabloului ordonate crescator ( in tablou elementele trebuie sa ramana in ordinea introducerii )
D ? analog cu O, dar in ordine descrescatoare
C - cauta o valoare in tablou, afisand indicele in cazul gasirii
M ? cauta o valoare in tablou, pe care o sterge in cazul gasirii - dimensiunea tabloului va scadea astfel cu o unitate ( nr_elem, nu N!!!); stergerea se realizeaza prin mutarea cu o pozitie inspre indicii mici, a tuturor elementelor de tablou urmatoare celui care se sterge; o alta varianta este de a copia ultimul element peste cel care se sterge
P - afiseaza maximul, suma, produsul, media aritmetica si cea geometrica
X - terminare.

#include <stdio.h>
#include <conio.h>
#include <ctype.h>
#include <math.h> //pentru functia pow

#define N 10
#define NL '\n'
#define MIN -32768

int tablou[N], copie[N], nr_elem; /* tablou va contine nr_elem de prelucrat, copie salveaza tablou inainte de ordonare */
char optiune; /* caracterul ce indica operatia */

void citire_optiune(void){ /* fara validare */
printf("Optiunea(I,L,O,C,P,X)=");optiune=getche();
putchar(NL);
}

void citire_numar_elem(void){ /* cu validare */
do{
printf("numar elem(1..%d)=",N);scanf("%d",&nr_elem);
}while(nr_elem<1 || nr_elem>N);
}

void citire_elem(void){
int i;
puts("Introduceti elementele tabloului");
for(i=0;i<nr_elem;i++){
printf("elem[%d]=",i);scanf("%d",&tablou[i]);/* se afiseaza indicele
elem ce se citeste */
}
}

void init(void){
citire_numar_elem();
citire_elem();
}

void list(void){ /* se listeaza elem din tablou */
int i;
puts("Elementele tabloului:");
for(i=0;i<nr_elem;i++)
printf("elem[%d]=%d%c",i,tablou[i],NL);
}

void salv(void){ /* se salveaza tablou in copie */
int i;
for(i=0;i<nr_elem;i++)
copie[i]=tablou[i];
}

void refac(void){ /* se reface tablou din copie */
int i;
for(i=0;i<nr_elem;i++)
    tablou[i]=copie[i];
}

void ordonare(void){ /* se ordoneaza elem din tablou prin metoda bubblesort*/
int i,ordonat,aux;
do{
    ordonat=1;
    for(i=0;i<nr_elem-1;i++)
      if(tablou[i]>tablou[i+1]){/* interschimbare */
         aux=tablou[i+1];
         tablou[i+1]=tablou[i];
         tablou[i]=aux;
         ordonat=0;
      }
}while(!ordonat);
}

void list_ord(void){ /* se face ordonarea elem din tablou, dupa listare,
tablou revine la configuratia de la citire */
salv();
ordonare();
list();
refac();
}

void prel(void){
int max=MIN, suma=0, i;
float produs=1, media_aritm, media_geom;
for(i=0;i<nr_elem;i++){
    if(tablou[i]>max) max=tablou[i];
    suma+=tablou[i];
    produs*=tablou[i];
}
media_aritm=(float)suma/nr_elem;
media_geom=pow(produs, 1/(float)nr_elem);
printf("max=%d, suma=%d, produs=%0.0f, media aritm=%f, media geom=%f%c",
   max,suma,produs,media_aritm,media_geom,NL);
}

void cauta(void){
int pe_cine,i;
printf("valoare cautata:");
scanf("%d",&pe_cine);
for(i=0;i<nr_elem;i++)
if(tablou[i]==pe_cine)break;
if(i==nr_elem)puts("***Nu exista***");
else printf("gasita la indicele %d\n",i);
}

void main(void){
clrscr();
do{
    citire_optiune();
    switch(toupper(optiune)){
      case 'I':init();break;
      case 'L':list();break;
      case 'O':list_ord();break;
      case 'C':cauta();break;
      case 'P':prel();break;
      case 'X':puts("La revedere");break;
      default:puts("*** Optiune eronata ***");
    }
}while(toupper(optiune)!='X');
getch();
}

3.Sa se scrie un program care citeste coeficientii unui polinom de x, cu gradul maxim N ( N este o constanta predefinita), calculand apoi valoarea sa in puncte x citite, pana la introducerea pentru x a valorii 0. Sa se afiseze si valoarea obtinuta prin apelarea functiei de biblioteca poly. Sa se modifice programul astfel incat sa citeasca ciclic polinoame, pe care sa le evalueze.

#include <stdio.h>
#include <conio.h>
#include <math.h>

#define N 10

double coeficient[N+1],x,val;//numarul de coeficienti e cu 1 mai mare decat gradul
int grad; //grad variabil <=N

void citire_grad(void){ /* cu validare */
do{
printf("grad maxim(0..%d)=",N);scanf("%d",&grad);
}while(grad<0 || grad>N);
}

void citire_coef(void){
int i;
citire_grad();
puts("Introduceti coeficientii:");
for(i=0;i<=grad;i++){
printf("coef[%d]=",i);scanf("%lf",&coeficient[i]);/* se afiseaza indicele
elem ce se citeste */
}
}

void list_polin(void){ /* se listeaza polinomul */
int i;
printf("P(x)=");
for(i=grad;i>0;i--)
    if(coeficient[i])
      printf("%lf*x^%d+",coeficient[i],i);
if(coeficient[0])
    printf("%lf\n",coeficient[0]);/* termenul liber */
}

void eval(void){
int i;
val=coeficient[grad];
for(i=grad-1;i>=0;i--){
val*=x;
val+=coeficient[i];
}
}

void main(void){
clrscr();
citire_coef();
list_polin();
while(printf("x="),scanf("%lf",&x),x){
     /* while(printf("x="),scanf("%lf",&x) != EOF )//daca oprire la CTRL/Z */
    eval();
    printf("P(%lf)=%lf\n",x,val);
    printf("poly(%lf)=%lf\n",x,poly(x,grad,coeficient));/* evaluare cu functia de
                 biblioteca poly - cititi Help-ul pentru poly, dand CTRL/F1 avand cursorul pe un car din poly*/
}
getch();
}

4.Pentru o matrice cu NL linii si NC coloane ( NL, NC constante simbolice ), declarata ca variabila globala si avand elemente intregi, sa se scrie urmatoarele functii void fara parametri:

citire - citeste elementele matricii pe coloane
tiparire - tipareste elementele matricii pe linii
det_maxim - determina si afiseaza valoare si pozitia elementului maxim din matrice
constr_tab - construieste un tablou unidimensional declarat ca variabila globala, ale carui elemente sunt sumele elementelor de pe cate o linie a matricii
interschimbare - interschimba elementele de pe doua coloane ale matricii cu indicii cititi
cauta - cauta in matrice o valoare citita, afisandu-i pozitia.

Ce mai trebuie adaugat pentru a avea un program C complet?
Mai jos sunt definite functiile de citire si tiparire.

#define NL 5
#define NC 3

int m[NL][NC];

void citire(void){ //citire pe coloane
int i,j;
printf("Introduceti elementele matricii de %d linii si %d coloane, pe\ coloane\n",NL,NC);
for(j=0;j<NC;j++)
    for(i=0;i<NL;i++){
      printf("elem %d,%d:",i,j);scanf("%d",&m[i][j]);
    }
} /* citire */

void tiparire(void){ /* elementele unei linii a matricii se tiparesc separate printr-un blanc, apoi se trece la un rand nou pe ecran */
int i,j;
puts("Elementele matricii pe linii");
for(i=0;i<NL;i++)
    { for(j=0;j<NC;j++) printf("%d ",m[i][j]); putchar('\n'); }/* for i */
    /* linia de mai sus mai poate fi scrisa:
    for(j=0;j<NC;j++) printf("%d%c",m[i][j],j==NC-1?' ':'\n');*/
} /* tiparire */

void main(void){
citire();
tiparire();
}

5.Sa se scrie un program care calculeaza si afiseaza matricea suma a doua matrici de elemente intregi, initializate la declarare. Suma si afisarea vor fi realizate de cate o functie void fara parametri, iar cele trei matrici se vor considera variabile globale.

6.Sa se scrie un program care calculeaza si afiseaza matricea produs a doua matrici de elemente intregi, initializate la declarare. Produsul si afisarea vor fi realizate de cate o functie void fara parametri, iar cele trei matrici se vor considera variabile globale.

<<Pagina Materiale